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特許7466467ロボットオペレーターを使用して保管コンテナからアイテムを収集するシステムおよび適用可能な方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-04
(45)【発行日】2024-04-12
(54)【発明の名称】ロボットオペレーターを使用して保管コンテナからアイテムを収集するシステムおよび適用可能な方法
(51)【国際特許分類】
   B65G 1/04 20060101AFI20240405BHJP
【FI】
B65G1/04 547A
B65G1/04 531A
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2020568997
(86)(22)【出願日】2019-06-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-10-11
(86)【国際出願番号】 EP2019065145
(87)【国際公開番号】W WO2019238641
(87)【国際公開日】2019-12-19
【審査請求日】2022-05-24
(31)【優先権主張番号】20180813
(32)【優先日】2018-06-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO
(31)【優先権主張番号】20181005
(32)【優先日】2018-07-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO
(31)【優先権主張番号】20181039
(32)【優先日】2018-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO
(31)【優先権主張番号】20181344
(32)【優先日】2018-10-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO
(73)【特許権者】
【識別番号】317005527
【氏名又は名称】アウトストア・テクノロジー・エーエス
【氏名又は名称原語表記】AUTOSTORE TECHNOLOGY AS
【住所又は居所原語表記】Stokkastrandvegen 85,N-5578 Nedre Vats,Norway
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100211236
【弁理士】
【氏名又は名称】道下 浩治
(72)【発明者】
【氏名】アウストロヘイム,トロンド
【審査官】加藤 三慶
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2014/195901(WO,A1)
【文献】国際公開第2017/081281(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 1/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動倉庫グリッド(104)および配送システム(140)を含む自動倉庫システムであって、前記自動倉庫グリッド(104)は、
- 複数のコンテナ取扱車両(200、300)をガイドするためのコンテナ取扱車両レールシステム(108)であって、前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)は、第1のセットの平行なレール(110)および第2のセットの平行なレール(111)を含み、前記第1のセットの平行なレール(110)は、水平方向の平面(P)の中に配置され、第1の方向(X)に延在しており、前記第2のセットの平行なレール(111)は、前記水平方向の平面(P)の中に配置され、前記第1の方向(X)に対して直交する第2の方向(Y)に延在しており、前記第1および第2のセットのレール(110、111)は、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセル(122)を含む前記水平方向の平面(P)の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセル(122)は、コンテナ取扱車両グリッド開口部(115)を含み、前記コンテナ取扱車両グリッド開口部(115)は、前記第1のセットのレール(110)の1対の近隣のレール(110a、110b)、および、前記第2のセットのレール(111)の1対の近隣のレール(111a、111b)によって画定されている、コンテナ取扱車両レールシステム(108)と;
- 前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)の上で動作可能な複数のコンテナ取扱車両(200、300)であって、前記コンテナ取扱車両(200、300)は、前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)の下の保管コンテナのスタック(107)から保管コンテナ(106)を回収するように動作可能である、複数のコンテナ取扱車両(200、300)と;
- 配送カラム(119、120)であって、コンテナ取扱車両(200、300)と前記配送カラム(119、120)の下側端部に位置している配送ポート(150)との間で保管コンテナ(106)を輸送するように適合されている配送カラム(119、120)と;
を含み、
前記配送システム(140)は、
- 配送レールシステム(50)であって、前記配送レールシステム(50)は、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、前記第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面(P1)の中に配置され、第1の方向(X)に延在しており、前記第2のセットの平行なレールは、前記水平方向の平面(P1)の中に配置され、前記第1の方向(X)に対して直交する第2の方向(Y)に延在している、配送レールシステム(50)と;
- 前記配送レールシステム(50)の上を進行するように構成されている1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)であって、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)のそれぞれが、前記保管コンテナ(106)を支持するように適合されているコンテナキャリア(35)を含む、1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)と;
- 前記配送レールシステム(50)の第2の場所であって、前記第2の場所は、前記保管コンテナ(106)の中の製品アイテムの取扱のためのロボットオペレーター(160’;160”)を含むことを特徴とする、第2の場所と;
を含み、
前記配送ポート(150)は、前記配送レールシステム(50)の上方のレベルに配置され、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)が前記配送カラム(119、120)の直ぐ下方に位置決めされることを可能にし、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)は、前記配送ポート(150)によって表される第1の場所と前記第2の場所との間で、前記保管コンテナ(106)を輸送するようにさらに適合されており、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両の上に輸送され前記配送システムの中の異なる場所に位置している保管コンテナ(106)にアクセスするために、前記ロボットオペレーター(160’;160”)は、前記配送システムの中の複数の位置に到達することができる、ことを特徴とする
自動倉庫システム。
【請求項2】
前記システムは、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)の上方にガントリー構成体(165)をさらに含み、少なくとも1つのロボットアーム(160”)の形態の前記ロボットオペレーター(160”)が、前記ガントリー構成体(165)から懸架されている、請求項1に記載の自動倉庫システム。
【請求項3】
前記ガントリー構成体(165)は、前記配送レールシステム(50)の少なくとも一部にわたって広がっており、前記少なくとも1つのロボットアーム(160”)は、前記配送レールシステム(50)の中の異なる場所において保管コンテナ(106)にアクセスするために、XYZ方向に移動するように構成されている、請求項2に記載の自動倉庫システム。
【請求項4】
前記ガントリー構成体(165)の少なくとも一部は、前記配送レールシステム(50)から横方向にオフセットされており、前記少なくとも1つのロボットアーム(160”)は、前記ガントリー構成体(165)に沿って横方向に進行するように構成されており、前記配送レールシステム(50)の外側の第3の場所へ前記少なくとも1つの製品アイテムを配送するか、または、前記第3の場所から少なくとも1つの製品アイテムを回収するようになっている、請求項2または3に記載の自動倉庫システム。
【請求項5】
前記ガントリー構成体(165)の少なくとも一部は、前記配送レールシステム(50)から横方向にオフセットされており、前記少なくとも1つのロボットアーム(160”)は、ロボットアーム長さの範囲を変化させることによって、前記配送レールシステム(50)の外側の第3の場所への製品アイテムの挿入または前記第3の場所からの製品アイテムの取り出しのために構成されている、請求項2または3に記載の自動倉庫システム。
【請求項6】
前記ロボットオペレーター(160’)は、フロアベース(169)の上に、前記配送レールシステム(50)の上方のベースの上に、または、前記配送レールシステム(50)の上に支持されている少なくとも1つのロボットアーム(160’)の形態になっている、請求項1に記載の自動倉庫システム。
【請求項7】
前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)が、複数の遠隔操作型の配送車両を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
【請求項8】
自動倉庫グリッド(104)とロボットオペレーターによって保管コンテナ(106)の中の製品アイテムを取扱うための配送システム(140)における第2の場所との間で、前記保管コンテナ(106)を輸送する方法であって、前記自動倉庫グリッド(104)は、
- コンテナ取扱車両レールシステム(108)であって、前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)は、第1のセットの平行なレール(110)および第2のセットの平行なレール(111)を含み、前記第1のセットの平行なレール(110)は、水平方向の平面(P)の中に配置され、第1の方向(X)に延在しており、前記第2のセットの平行なレール(111)は、前記水平方向の平面(P)の中に配置され、前記第1の方向(X)に対して直交する第2の方向(Y)に延在しており、前記第1および第2のセットのレール(110、111)は、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセル(122)を含む前記水平方向の平面(P)の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセル(122)は、コンテナ取扱車両グリッド開口部(115)を含み、前記コンテナ取扱車両グリッド開口部(115)は、前記第1のセットのレール(110)の1対の近隣のレール(110a、110b)、および、前記第2のセットのレール(111)の1対の近隣のレール(111a、111b)によって画定されている、コンテナ取扱車両レールシステム(108)と;
- 前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)上でガイドされる複数のコンテナ取扱車両(200、300)であって、前記コンテナ取扱車両(200、300)が前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)の下の保管コンテナのスタック(107)から保管コンテナ(106)を回収するように動作可能である、複数のコンテナ取扱車両(200、300)と;
- 前記コンテナ取扱車両レールシステム(108)の上でガイドされる複数のコンテナ取扱車両(200、300)と;
- 配送カラム(119、120)であって、コンテナ取扱車両(200、300)と前記配送カラム(119、120)の下側端部に位置している配送ポート(150)との間で保管コンテナ(106)を輸送するように適合されている配送カラム(119、120)と;
を含み、
前記配送システム(140)は、
- 配送レールシステム(50)であって、前記配送レールシステム(50)は、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、前記第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面(P1)の中に配置され、第1の方向(X)に延在しており、前記第2のセットの平行なレールは、前記水平方向の平面(P1)の中に配置され、前記第1の方向(X)に対して直交する第2の方向(Y)に延在している、配送レールシステム(50)と;
- 前記配送レールシステム(50)の上を進行するように構成されている1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)であって、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)のそれぞれが、前記保管コンテナ(106)を支持するように適合されて、車両本体部(31)の上方に装着されたコンテナキャリア(35)を含む、1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)と;
を含み、
前記方法は、
- コンテナ取扱車両(200、300)が、前記少なくとも1つの配送カラム(119、120)を通して、前記配送ポート(150)によって表される第1の場所へ、前記保管コンテナ(106)を低下させるステップと;
- 前記遠隔操作型の配送車両(30)の上に提供されている前記コンテナキャリア(35)の上に保管コンテナ(106)を受け入れるために、前記配送ポート(150)の下方に前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)の1つを位置決めするステップと;
- 前記遠隔操作型の配送車両(30)を使用して、前記保管コンテナ(106)を前記第2の場所へ輸送するステップと;
- 前記第2の場所において前記保管コンテナ(106)から少なくとも1つの製品アイテムを採取するために、少なくとも1つのロボットオペレーター(160’;160”)を使用するステップであって、前記遠隔操作型の配送車両の上に輸送され前記配送システムの中の異なる場所に位置している保管コンテナ(106)にアクセスするために、前記ロボットオペレーター(160’;160”)は、前記配送システムの中の複数の位置に到達することができる、ステップと;
を含む、方法。
【請求項9】
- 前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)の前記1つのローリングデバイス(32)を動作させることによって、前記配送ポート(150)に戻るように前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)の前記1つを動作させるステップと、
- 前記自動倉庫グリッド(104)の中での前記保管コンテナの保管のために、前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)の前記1つから、少なくとも1つの配送カラム(119、120)を通して前記保管コンテナ(106)を持ち上げるステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記方法は、
- 前記遠隔操作型の配送車両(30)の上方にガントリー構成体(165)から懸架されている少なくとも1つのロボットアーム(160”)の形態のロボットオペレーター(160”)を利用するステップをさらに含む、請求項8または9に記載の方法。
【請求項11】
前記方法は、
- 少なくとも1つのロボットアーム(160’)の形態のロボットオペレーター(160’)を利用するステップであって、前記少なくとも1つのロボットアーム(160’)は、フロアベース(169)の上に、前記遠隔操作型の配送車両(30)がその上で動作する配送レールシステム(50)の上方のベースの上に、または、前記遠隔操作型の配送車両(30)がその上で動作する配送レールシステム(50)の上に、支持されている、ステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項12】
前記方法は、
- 前記配送レールシステム(50)の中の異なる場所において保管コンテナ(106)にアクセスするように、および、前記配送レールシステム(50)の中の前記保管コンテナ(106)と前記配送レールシステム(50)の外側の第3の場所との間で前記少なくとも1つのアイテムを移送するように、XYZ方向に前記少なくとも1つのロボットアーム(160’)を移動させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記方法は、前記保管コンテナ(106)が前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両の前記1つによって前記第2の場所へ輸送された後に、
- 前記ロボットオペレーター(160’;160”)によって前記保管コンテナ(106)から少なくとも1つの製品アイテムを採取し、前記保管コンテナ(106)の中の製品アイテムを再整理するように、採取された前記製品アイテムを同じ保管コンテナの中へ自動的に設置するステップを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項14】
前記方法は、前記保管コンテナ(106)が前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両の前記1つによって前記第2の場所へ輸送された後に、
- 前記ロボットオペレーター(160’;160”)によって前記保管コンテナ(106)から少なくとも1つの製品アイテムを採取し、採取された前記製品アイテムを別の保管コンテナ(106)の中に設置するステップを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項15】
前記1つまたは複数の遠隔操作型の配送車両(30)が、複数の遠隔操作型の配送車両を含む、請求項8から14のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システム(automated storage and retrieval system)に関する。システムは、自動倉庫グリッドと第2の場所との間で保管コンテナを輸送するための遠隔操作型の配送車両をさらに含む。第2の場所は、保管コンテナの中の製品アイテムの取扱のためのロボットオペレーターを含む。また、本発明は、自動倉庫グリッドと第2の場所との間で保管コンテナを輸送する関連の方法に関し、ここで、ロボットオペレーターが第2の場所に配置されている。
【背景技術】
【0002】
図1Aおよび図1Cは、フレームワーク構造体100を備えた典型的な先行技術の自動倉庫システム1を開示している。図1Bおよび図1Dは、それぞれ、図1Aおよび図1Cに開示されているシステム1を動作させる先行技術のコンテナ取扱車両200、300を開示している。
【0003】
フレームワーク構造体100は、複数の直立部材102と、随意的に、直立部材102を支持する複数の水平方向部材103とを含む。部材102、103は、典型的に、金属から、たとえば、押し出し加工されたアルミニウムプロファイルから作製され得る。
【0004】
フレームワーク構造体100は、保管グリッド104を画定しており、保管グリッド104は、列で配置されている保管カラム105を含み、保管カラム105の中には、保管コンテナ106(容器としても知られる)が、重ねてスタックされ、スタック107を形成している。保管グリッド104は、複数のグリッドカラム112を含み、それぞれのグリッドカラムは、直立部材102のうちの4つによって画定されている。グリッドカラムの大部分は、保管カラム105とも呼ばれ、保管カラム105の中には、保管コンテナ106(容器としても知られる)が、重ねてスタックされ、スタック107を形成している。
【0005】
それぞれの保管コンテナ106は、典型的に、複数の製品アイテム(図示せず)を保持することが可能であり、保管コンテナ106の中の製品アイテムは、同一であることが可能であり、または、用途に応じて異なる製品タイプのものであることが可能である。
【0006】
保管グリッド104は、スタック107の中の保管コンテナ106の水平方向の移動を防ぎ、保管コンテナ106の垂直方向の移動をガイドするが、通常は、スタックされているときの保管コンテナ106をその他の方法で支持しない。たとえば、NO317366、WO98/49075、およびWO2015/019055に開示されているように、保管コンテナの垂直方向の移動をガイドすることは、4つの角部セクションを特徴とした直立部材102を有することによって取得され、それぞれの角部セクションは、保管容器の角部を収容するように配置されている。
【0007】
自動倉庫システム1は、レールシステム108を含み、レールシステム108は、保管グリッド104の上部を横切ってグリッドパターンで配置されており、(図1Bおよび図1Dの中に例示されているような)複数のコンテナ取扱車両200、300がレールシステム108の上で動作させられ、保管カラム105から保管コンテナ106を上昇させ、保管カラム105の中へ保管コンテナ106を低下させ、また、保管カラム105の上方に保管コンテナ106を輸送する。グリッドパターンを構成するグリッドセル122のうちの1つの水平方向の範囲は、図1Aおよび図1Cにおいて、太線によってマークされている。
【0008】
それぞれのグリッドセル122は、典型的に30cmから150cmの間隔の中にある幅、および、典型的に50cmから200cmの間隔の中にある長さを有している。それぞれのグリッド開口部115は、レール110、111の水平方向の範囲に起因して、それぞれ、グリッドセル122の幅および長さよりも典型的に2cmから10cm小さい幅および長さを有している。
【0009】
レールシステム108は、第1のセットの平行なレール110および第2のセットの平行なレール111を含み、第1のセットの平行なレール110は、フレーム構造体100の上部を横切って第1の方向Xへのコンテナ取扱車両200、300の移動をガイドするように配置されており、第2のセットの平行なレール111は、第1のセットのレール110に対して垂直に配置されており、第1の方向Xに対して垂直である第2の方向Yへのコンテナ取扱車両200、300の移動をガイドする。このように、レールシステム108は、グリッドカラムを画定しており、グリッドカラムの上方において、コンテナ取扱車両200、300は、保管カラム105の上方において横方向に移動することが可能であり、すなわち、水平方向のX-Y平面に対して平行になっている平面の中を移動することが可能である。
【0010】
それぞれの先行技術のコンテナ取扱車両200、300は、車両本体部と、8つのホイールのホイール構成体201、301とを含み、第1のセットの4つのホイールは、X方向へのコンテナ取扱車両200、300の横方向の移動を可能にし、第2のセットの残りの4つのホイールは、Y方向への横方向の移動を可能にする。ホイール構成体の中の一方のまたは両方のセットのホイールは、持ち上げおよび低下させられ得、第1のセットのホイールおよび/または第2のセットのホイールが、どの時点においても、それぞれのセットのレール110、111と係合され得るようになっている。
【0011】
また、それぞれの先行技術のコンテナ取扱車両200、300は、保管コンテナ106の垂直方向の輸送のためのリフティングデバイス(図示せず)を含み、たとえば、リフティングデバイスは、保管カラム105から保管コンテナ106を上昇させ、かつ保管カラム105の中へ保管コンテナ106を低下させるためのものである。リフティングデバイスは、1つまたは複数の把持/係合デバイス(図示せず)を含み、1つまたは複数の把持/係合デバイスは、保管コンテナ106に係合するように適合されており、把持/係合デバイスは、車両201、301から低下させられ得、車両201、301に対する把持/係合デバイスの位置が、第3の方向Zにおいて調節され得るようになっており、第3の方向Zは、第1の方向Xおよび第2の方向Yに直交している。
【0012】
従来から、また、本出願の目的のために、Z=1は、グリッド104の最上部層を識別しており、すなわち、レールシステム108の直ぐ下方の層を識別しており、Z=2は、レールシステム108の下方の第2の層を識別しており、Z=3は、第3の層を識別しているなどとなっている。図1Aおよび図1Cに開示されている例示的な先行技術のグリッド104では、Z=8が、グリッド104の最下部の底部層を識別している。結果的に、例として、ならびに、図1Aおよび図1Dに示されているデカルト座標系X、Y、Zを使用して、図1Aの中の106’として識別される保管コンテナは、グリッドの場所またはセルX=10、Y=2、Z=3を占有すると言われ得る。コンテナ取扱車両101は、層Z=0の中を進行すると言われ得、それぞれのグリッドカラムは、そのX座標およびY座標によって識別され得る。
【0013】
それぞれのコンテナ取扱車両200は、レールシステム108を横切って保管コンテナ106を輸送するときに保管コンテナ106を受け入れて収納するための保管コンパートメントまたはスペース(図示せず)を含む。保管スペースは、たとえば、WO2014/090684A1に説明されているように、車両本体部の中に中央に配置されているキャビティーを含むことが可能であり、その文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
【0014】
代替的に、コンテナ取扱車両300は、NO317366に説明されているように、片持ち梁構造を有することが可能であり、その文献の内容は、また、参照により本明細書に組み込まれている。
【0015】
コンテナ取扱車両200は、所定の設置面積、すなわち、X方向およびY方向における範囲を有することが可能であり、それは、グリッドセル122の横方向の範囲に概して等しく、すなわち、たとえば、WO2015/193278A1に説明されているように、X方向およびY方向におけるグリッドセル122の範囲に概して等しく、その文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれている。本明細書で使用されている「横方向の」という用語は、「水平方向の」を意味することが可能である。
【0016】
代替的に、コンテナ取扱車両200は、たとえば、WO2014/090684A1に開示されているように、グリッドカラムの横方向の範囲(グリッドカラムによって画定される横方向のエリア)よりも大きい設置面積を有することが可能である。
【0017】
レールシステム108は、図2Aに示されているように、シングルレールシステムであることが可能である。代替的に、レールシステム108は、図2Bに示されているように、ダブルレールシステムであることが可能であり、したがって、グリッドカラム112(図2Aを参照)によって画定される横方向のエリアに概して対応する設置面積を有するコンテナ取扱車両201がグリッドカラムの列に沿って進行することを可能にする(別のコンテナ取扱車両200がその列の近隣のグリッドカラムの上方に位置決めされている場合にも)。シングルレールシステムおよびダブルレールシステムの両方、または、シングルレールシステム108におけるシングルレール構成体およびダブルレール構成体を含む組合せは、複数の長方形および均一なグリッドの場所またはグリッドセル122を含む、水平方向の平面Pの中のグリッドパターンを形成しており、ここで、それぞれのグリッドセル122は、グリッド開口部115を含み、グリッド開口部115は、第1のレール110の1対のレール110a、110b、および、第2のセットのレール111の1対のレール111a、111bによって境界を定められている。図2Bでは、グリッドセル122は、破線のボックスによって示されている。
【0018】
結果的に、レール110aおよび110bは、X方向に走るグリッドセルの平行な列を画定するレールの対を形成しており、レール111aおよび111bは、Y方向に走るグリッドセルの平行な列を画定するレールの対を形成している。
【0019】
図2Cに示されているように、それぞれのグリッドセル122は、典型的に30cmから150cmの間隔の中にある幅W、および、典型的に50cmから200cmの間隔の中にある長さLを有している。それぞれのグリッド開口部115は、グリッドセル122の幅Wおよび長さLよりも典型的に2cmから10cm小さい、幅Wおよび長さLを有している。
【0020】
X方向およびY方向において、近隣のグリッドセルは、互いに接触して配置されており、それらの間にスペースが存在しないようになっている。
【0021】
保管グリッド104の中において、グリッドカラムの大部分は、保管カラム105であり、すなわち、保管コンテナ106がスタック107で保管されているグリッドカラム105である。しかし、グリッド104は、通常、保管コンテナ106を保管するために使用されるのではない少なくとも1つのグリッドカラムを有しており、その少なくとも1つのグリッドカラムは、コンテナ取扱車両200、300が保管コンテナ106を投下および/または採集することができる場所を含み、これにより、保管コンテナ106が第2の場所(図示せず)へ輸送され得るようになっており、第2の場所において、保管コンテナ106は、グリッド104の外側からアクセスされ得、または、グリッド104から外へもしくはグリッド104の中へ移送され得る。当技術分野において、そのような場所は、通常、「ポート」と称されており、ポートが位置付けされているグリッドカラムは、「配送カラム」119、120と称され得る。コンテナ取扱車両の投下ポートおよび採集ポートは、「配送カラムの上側ポート」119、120と称される。一方、配送カラムの反対側端部は、「配送カラムの下側ポート」と称される。
【0022】
図1Aおよび図1Cにおける保管グリッド104は、2つの配送カラム119および120を含む。第1の配送カラム119は、たとえば、専用の投下ポートを含むことが可能であり、そこでは、コンテナ取扱車両200、300は、配送カラム119を通しておよびさらにアクセスステーションまたは移送ステーションへ輸送されるように、保管コンテナ106を投下することが可能であり、また、第2の配送カラム120は、専用の採集ポートを含むことが可能であり、そこでは、コンテナ取扱車両200、300は、アクセスステーションまたは移送ステーションから配送カラム120を通して輸送されてきた保管コンテナ106を採集することが可能である。第1および第2の配送カラムのポートのそれぞれは、保管コンテナの採集および投下の両方に適切なポートを含むことが可能である。
【0023】
第2の場所は、典型的に、ピッキングステーションまたはストッキングステーションであることが可能であり、そこでは、製品アイテムが、保管コンテナ106から取り出されるか、または、保管コンテナ106の中へ位置決めされる。ピッキングステーションまたはストッキングステーションにおいて、保管コンテナ106は、通常、決して自動倉庫システム1から取り出されるのではなく、アクセスされると保管グリッド104の中へ戻される。保管グリッド104から外へのまたは保管グリッド104の中への保管コンテナの移送のために、配送カラムの中に提供された下側ポートも存在しており、そのような下側ポートは、たとえば、別の保管設備へ(たとえば、別の保管グリッドへ)、直接的に輸送車両(たとえば、列車もしくはローリー)へ、または、生産設備へ、保管コンテナ106を移送するためのものである。
【0024】
自動倉庫システム1をモニタリングおよび制御するために(たとえば、コンテナ取扱車両200、300が互いに衝突することなく、所望の保管コンテナ106が所望の時間に所望の場所へ配送され得るように、保管グリッド104の中のそれぞれの保管コンテナ106の場所;それぞれの保管コンテナ106の内容物;および、コンテナ取扱車両200、300の移動をモニタリングおよび制御するために)、自動倉庫システム1は、制御システム(図示せず)を含み、制御システムは、典型的に、コンピューター化されており、制御システムは、典型的に、保管コンテナ106を追跡するためのデータベースを含む。
【0025】
コンベヤーを含むコンベヤーシステムは、配送カラムの下側ポートとアクセスステーション(取扱ステーションまたはピッキングステーションとも示される)との間で保管コンテナを輸送するために用いられ得る。
【0026】
配送カラムの下側ポートおよびアクセスステーションが異なるレベルに位置付けされている場合には、コンベヤーシステムは、ポートとアクセスステーションとの間で垂直方向に保管コンテナを輸送するためのリフトデバイスを含むことが可能である。
【0027】
コンベヤーシステムは、たとえば、WO2014/075937A1に説明されているように、異なるグリッド同士の間で保管コンテナを移送するように配置され得、その文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
【0028】
さらに、WO2016/198467A1(その文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれている)は、配送カラムとワークステーション(オペレーターは、そこで保管コンテナにアクセスすることができる)との間で保管コンテナを輸送するために、コンベヤーベルト(WO2016/198467A1の中の図5aおよび図5b)およびフレーム装着型レール(WO2016/198467A1の中の図6aおよび図6b)を有する先行技術のアクセスシステムの例を開示している。
【0029】
図1Aの中に開示されているグリッド104の中に保管されている保管コンテナ106がアクセスされるべきときには、コンテナ取扱車両200、300のうちの1つが、グリッド104の中の目的の保管コンテナ106をその位置から回収するように、および、目的の保管コンテナ106を配送カラム119へまたは配送カラム119を通して輸送するように指示される。この動作は、目的の保管コンテナ106が中に位置決めされている保管カラム105の上方のグリッドの場所へコンテナ取扱車両200、300を移動させること、コンテナ取扱車両のリフティングデバイス(図示せず)を使用して、保管カラム105から保管コンテナ106を回収すること、および、配送カラム119へ保管コンテナ106を輸送することを伴う。目的の保管コンテナ106がスタック107の中の深くに位置付けされている場合には、すなわち、1つまたは複数の他の保管コンテナが目的の保管コンテナ106の上方に位置決めされた状態になっている場合には、動作は、また、保管カラム105から目的の保管コンテナ106を持ち上げる前に、上方に位置決めされている保管コンテナを一時的に移動させることを伴う。このステップ(それは、当技術分野において「ディギング」と称される場合がある)は、目的の保管コンテナ106を配送カラムへ輸送するためにその後に使用される同じコンテナ取扱車両200、300によって実施され得るか、または、1つもしくは複数の他の協働するコンテナ取扱車両200、300によって実施され得る。代替的にまたは加えて、自動倉庫システム1は、保管カラム105から保管コンテナ106を一時的に取り出すタスクに具体的に特化されたコンテナ取扱車両200、300を有することが可能である。目的の保管コンテナ106が保管カラム105から取り出されると、一時的に取り出された保管コンテナは、元の保管カラム105の中へ再位置決めされ得る。しかし、取り出された保管コンテナは、代替的に、他の保管カラム105へ再位置付けされ得る。
【0030】
保管コンテナ106がグリッド104の中に保管されるべきときには、コンテナ取扱車両200、300のうちの1つが、配送カラム120から保管コンテナ106を採集するように、および、保管されることとなる保管カラム105の上方のグリッドの場所へ保管コンテナ106を輸送するように指示される。保管カラムスタック107の中の目的の位置にまたはその上方に位置決めされている任意の保管コンテナが取り出された後に、コンテナ取扱車両200、300は、所望の位置に保管コンテナ106を位置決めする。次いで、取り出された保管コンテナは、保管カラム105の中へ低下させられて戻されるか、または、他の保管カラム105に再位置付けされ得る。
【0031】
公知の自動倉庫システム1と関連付けられる問題は、採集ポートおよび投下ポートを取り囲むエリアが、保管コンテナ106を投下または採集するように指示されるコンテナ取扱車両200、300によって混雑するようになる可能性があるということである。これは、自動倉庫システム1の動作を深刻に妨げる可能性がある。小型システムでは、この状況は、場合によっては、配送カラムをグリッドに追加することによって緩和される可能性がある。その理由は、これが、混雑を回避するために、より多数の配送カラムのポートの間でコンテナ取扱車両200、300が分配されることを可能にすることとなるからである。しかし、ポートおよびカラムが追加される場合には、コンベヤーシステムインフラストラクチャーが、通常、増加されなければならない。これは、スペースを要求し、それは、必ずしも利用可能でない可能性がある。また、コンベヤーシステムインフラストラクチャーを追加することはコストがかかる。
【0032】
先行技術の自動倉庫システム1に伴う別の問題は、配送カラム119、120の別個の投下ポートおよび採集ポートが、コンテナ取扱車両200、300が新しい保管コンテナ106を回収するために投下後に保管カラム105へ移動することを必要とするということである。同様に、コンテナ取扱車両200、300は、それらが保管コンテナを採集するために採集ポート120へ送られるときには、保管コンテナ106がない状態になっていなければならない。これは、非効率を結果として生じさせ、ポートの周りの混雑の増加を引き起こす。その理由は、コンテナ取扱車両200、300が、搭載物である保管コンテナ106なしでグリッドの上を動き回っているからである。加えて、配送カラム119、120は、コンテナ取扱車両200、300の移動などのような他の目的のために使用され得るグリッド104の上のスペースを占める可能性がある。
【0033】
上記を考慮して、先行技術の倉庫システムの使用に関係付けられる上述の問題のうちの1つまたは複数を解決するかまたは少なくとも軽減する、自動倉庫システム、および、そのようなシステムを動作させるための方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0034】
本発明の目的は、配送カラムの周りの保管コンテナの混雑を回避するかまたは少なくとも低減させることによって、先行技術のシステムよりも効果的な自動倉庫システムを提供することである。
【0035】
別の目的は、レールシステムの上で動作するコンテナ取扱車両のための配送カラムの利用可能性を向上させる自動倉庫システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0036】
本発明は、独立請求項の中に記述されており、従属請求項は、本発明の特定の随意的な特徴を説明している。
【0037】
本発明は、自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムであって、自動倉庫グリッドは、
- 複数のコンテナ取扱車両をガイドするためのコンテナ取扱車両レールシステムであって、コンテナ取扱車両レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に対して直交する第2の方向に延在しており、第1および第2のセットのレールは、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセルを含む水平方向の平面の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセルは、コンテナ取扱車両グリッド開口部を含み、コンテナ取扱車両グリッド開口部は、第1のセットのレールの1対の近隣のレール、および、第2のセットのレールの1対の近隣のレールによって画定されており、コンテナ取扱車両は、コンテナ取扱レールシステムの下の保管コンテナのスタックから保管コンテナを回収するように動作可能である、コンテナ取扱車両レールシステムと;
- コンテナ取扱車両と配送カラムの下側端部に位置している配送ポートとの間で保管コンテナを輸送するように適合されている配送カラムと
を含み、
配送システムは、遠隔操作型の配送車両を含み、遠隔操作型の配送車両は、保管コンテナを支持するように適合されているコンテナキャリアを含み、配送車両は、配送ポートによって表される第1の場所と第2の場所との間で、保管コンテナを輸送するようにさらに適合されており、第2の場所は、保管コンテナの中の製品アイテムの取扱のためのロボットオペレーターを含む、自動倉庫システムを提供する。
【0038】
自動倉庫システムは、配送レールシステムをさらに含むことが可能であり、配送レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面P1の中に配置され、第1の方向Xに延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面P1の中に配置され、第1の方向Xに対して直交する第2の方向Yに延在しており、配送レールシステムは、配送ポートの下方の場所から第2の場所へ延在している。配送車両は、配送ポートの下方の場所と第2の場所との間で配送レールシステムの上を進行するように構成され得る。
【0039】
配送レールシステムは、典型的に、グランドフロアレベルに位置付けされ得、それによって、ロボットオペレーターにとって(および、1つの態様では、人間にとっても)、保管コンテナへの容易なアクセスを可能にする。しかし、配送レールシステムは、保管グリッドの上部レベルの下方の任意のレベルに位置付けされ得る。好ましい構成では、配送レールシステム全体が、保管グリッドの採集ポートおよび/または投下ポートの下方のレベルに位置付けされている。
【0040】
保管システムの一実施形態では、配送レールシステムは、複数の水平方向の天井プロファイル、天井プロファイルのうちの少なくともいくつかの両端部に(たとえば、天井プロファイルおよび配送システムのうちの少なくともいくつかの両端部に)配置されている垂直方向のサポートプロファイル、または、保管グリッドの中に配置されている配送レールシステムのセクションを含み、または、それによって画定されている。また、天井プロファイルおよびサポートプロファイルは、天井ビームおよびサポートビームと呼ばれ得る。
【0041】
保管システムの一実施形態では、複数の水平方向の天井プロファイルは、水平方向のサポートグリッドを提供するか、または、水平方向のサポートグリッドとして配置されている。水平方向のサポートグリッドは、複数のサポートグリッドセルを画定しており、サポートグリッドセルのうちの少なくともいくつかは、移送ポートであることが可能であり、保管コンテナは、移送ポートを通して移送され得る。
【0042】
保管システムの一実施形態では、複数の水平方向の天井プロファイルのうちの少なくともいくつかは、直立部材よりも幅が狭くなっていることが可能である。
【0043】
保管システムの一実施形態では、直立部材のそれぞれは、4つの角部セクションを含み、それぞれの角部セクションは、保管容器の角部を収容するように配置されている。
【0044】
保管システムの一実施形態では、複数の配送カラムのそれぞれは、それらの下側端部において配送ポートを含む。配送ポートは、配送レールシステムの上方のレベルに配置され得、保管コンテナを受け入れるかまたは配送するために、配送車両が移送ポートの直ぐ下方に位置決めされることを可能にする。
【0045】
配送システムは、第三者の保管、生産、および分配システムに接続可能なインターフェースを含むことが可能である。
【0046】
配送システムは、第三者の保管、生産、および分配システムと一体化可能であることが可能であり、保管コンテナが、配送システムと第三者の保管、生産、および分配システムとの間で輸送され得るようになっている。
【0047】
本発明の配送システムは、第三者の保管、生産、および分配システム、たとえば、生産設備、保管グリッド、組み立て設備、受け入れまたは出荷場所などに接続可能であり得る。接続は、接続可能なレールシステムによるものであるか、または、配送システムと第三者の保管、生産、および分配システムとの間で保管コンテナを輸送するために用いられるコンベヤーを含むコンベヤーシステムによるものであることが可能である。
【0048】
配送車両は、保管コンテナの重量を測定するために、計量メカニズム、たとえば、市販の電子的な計量スケールを含むことが可能である。そのような計量メカニズムは、それぞれの保管コンテナの内側の内容物に関する情報、たとえば、合計重量、ユニットの数、内部重量分布、および/または、保管コンテナが設置されるべき保管グリッドの中の場所などを提供することが可能である。
【0049】
好ましくは、コンテナ取扱車両が、上部レールグリッドから、配送カラムを介して、配送カラムの下方に配置されている配送車両へ、保管コンテナを低下させることができるように、少なくとも1つの配送カラムは配置されている。結果的に、配送カラムの下側端部は、開口部(すなわち、移送ポート)を有しており、保管コンテナが上方から配送レールシステムに進入することを可能にする。
【0050】
倉庫グリッドの中に保管コンテナのための保管スペースを最大限に得るために、配送レールシステムが保管グリッドの中へ可能な限り少なく延在するように、配送レールシステムを配置させることが有利である可能性がある。それは、倉庫グリッドが、上側レベルから保管グリッドのベースへ延在する複数の保管カラムを含むことが可能であり、したがって、最大限可能な保管容量を可能にするということを意味している。その理由は、保管カラム全体が保管のために使用され得るからである。
【0051】
最大限可能な保管容量を維持するために、保管グリッドの中へ延在する配送レールシステムの一部は、可能な限り小さく(わずかな範囲)維持され得る。したがって、配送レールシステムおよび配送車両は、倉庫グリッドの可能な限り少ないスペースを占有することが可能であり、スペースは、保管コンテナの保管のために使用され得る。
【0052】
配送レールシステムは、保管グリッドのフレームワーク構造体の中に位置付けされている第1のレールシステムと、保管グリッドのフレームワーク構造体の外側に位置付けされている第2のレールシステムとを含むことが可能であり、第1および第2のレールシステムは、配送車両が上記レールシステム同士の間で動作することができるように接続されている。
【0053】
第2の場所は、第2のレールシステムに接続され得る。
【0054】
自動倉庫システムは、配送車両の上方にガントリー構成体をさらに含むことが可能であり、ロボットオペレーターは、ガントリー構成体から懸架されている少なくとも1つのロボットアームの形態になっていることが可能である。ガントリー構成体から懸架されているロボットオペレーターは、保管コンテナから製品アイテムを採取するための任意の適切なデバイスであることが可能である。
【0055】
代替的にまたは追加的に、フロアベース型の、ベース装着型のおよび/または配送レール装着型のロボットアームが、ガントリー構成体懸架型のロボットアームと組み合わせて用いられ得る。
【0056】
ガントリー構成体は、配送レールシステムの少なくとも一部にわたって広がっていることが可能であり、少なくとも1つのロボットアームは、配送システム/配送レールシステムの中の異なる場所において保管コンテナにアクセスするために、XYZ方向に移動するように(たとえば、すべての方向に移動するように)構成され得る。ロボットオペレーター自体が進行するように構成されているかどうかにかかわらず、それは、依然として、配送システムの中の複数の場所において保管コンテナから製品アイテムを採取および設置するように動作可能であり得る。
【0057】
ガントリー構成体の少なくとも一部は、配送レールシステムから横方向にオフセットされ得、少なくとも1つのロボットアームは、ガントリー構成体に沿って横方向にする進行するように構成され得、配送レールシステムの外側の第3の場所の中へ製品アイテムを挿入するか、または、第3の場所から製品アイテムを取り出すようになっている。
【0058】
ガントリー構成体の少なくとも一部は、配送レールシステムから横方向にオフセットされ得、少なくとも1つのロボットアームは、ロボットアーム長さの範囲を変化させることによって、配送レールシステムの外側の第3の場所へ少なくとも1つの製品アイテムを配送するか、または、第3の場所から少なくとも1つの製品アイテムを回収するように構成され得る。
【0059】
したがって、横方向の進行に対する代替例として、十分なリーチを備えたロボットアームまたはロボットオペレーターが、製品アイテムを移動させるように提供され得る。
【0060】
第3の場所は、複数の製品アイテムを保管するための一時的な位置であることが可能であり、少なくとも1つのロボットアームは、少なくとも1つの製品アイテムを一時的な位置へ配送するように構成され得る。
【0061】
第3の場所は、1つまたは複数の製品アイテムを保管するための輸送コンテナであることが可能であり、ロボットアームは、さらなる輸送のための輸送コンテナへ少なくとも1つの製品アイテムを配送することが可能である。
【0062】
第3の場所は、複数の製品アイテムを保管するための一時的な位置であることが可能である。
【0063】
ロボットオペレーターは、フロアベースの上に、配送レールシステムの上方のベースの上に、または、配送レールシステムの上に支持されている少なくとも1つのロボットアームの形態になっていることが可能である。
【0064】
少なくとも1つのロボットアームは、ガントリー装着型であるか、または、フロアベースの上に、配送レールシステムの上方のベースの上に、もしくは、配送レールシステムの上に支持されているかのいずれかであり、少なくとも1つのロボットアームは、XYZ方向に移動させられように構成され得、配送レールシステムの中の異なる場所において保管コンテナにアクセスし、配送レールシステムの中の保管コンテナの間で、ならびに/または、集約車両の上のアイテムキャリア、および/もしくは、配送レールシステムの外側の第3の場所の中へ、少なくとも1つの製品アイテムを移送する。第3の場所は、上記に説明されている第3の場所のいずれかであることが可能である。
【0065】
本発明は、自動倉庫グリッドとロボットオペレーターによって保管コンテナの中の製品アイテムを取扱うための第2の場所との間で、保管コンテナを輸送する方法であって、自動倉庫グリッドは、
- 複数のコンテナ取扱車両をガイドするためのコンテナ取扱車両レールシステムであって、コンテナ取扱車両レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に対して直交する第2の方向に延在しており、第1および第2のセットのレールは、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセルを含む水平方向の平面の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセルは、コンテナ取扱車両グリッド開口部を含み、コンテナ取扱車両グリッド開口部は、第1のセットのレールの1対の近隣のレール、および、第2のセットのレールの1対の近隣のレールによって画定されており、コンテナ取扱車両は、コンテナ取扱レールシステムの下の保管コンテナのスタックから保管コンテナを回収するように動作可能である、コンテナ取扱車両レールシステムと;
- コンテナ取扱車両と配送カラムの下側端部に位置している配送ポートとの間で保管コンテナを輸送するように適合されている配送カラムと
を含み、
方法は、
- 少なくとも1つの配送カラムを通して、配送ポートによって表される第1の場所へ、保管コンテナを低下させるステップと;
- 配送ポートの下方に遠隔操作型の配送車両を位置決めし、遠隔操作型の配送車両の上に提供されているコンテナキャリアの上に保管コンテナを受け入れるステップと;
- 遠隔操作型の配送車両を使用して、保管コンテナを第2の場所へ輸送するステップと;
- 第2の場所において保管コンテナから少なくとも1つの製品アイテムを採取するために、少なくとも1つのロボットオペレーターを使用するステップと
を含む、方法をさらに提供する。
【0066】
方法は、
- 配送ポートに戻るように遠隔操作型の配送車両を動作させるステップであって、それは、遠隔操作型の配送車両のローリングデバイスを動作させることを含む、ステップと、
- 自動倉庫グリッドの中での保管コンテナの保管のために、配送車両から少なくとも1つの配送カラムを通して保管コンテナを持ち上げるステップと
をさらに含むことが可能である。保管コンテナがそれを通して倉庫グリッドに戻される配送カラムは、それが以前にディスペンスされた配送カラムと同じであってもよく、または、別の配送カラム(たとえば、それは、倉庫グリッドに戻る保管コンテナのためだけに使用される)であってもよい。
【0067】
方法は、
- 配送車両の上方にガントリー構成体から懸架されている少なくとも1つのロボットアームの形態のロボットオペレーターを利用するステップをさらに含むことが可能である。
【0068】
ガントリー構成体は、配送レールシステムの少なくとも一部にわたって広がっていることが可能であり、配送車両は、配送レールシステムの上で動作し、方法は、
- XYZ方向に移動するように少なくとも1つのロボットアームを動作させ、それによって、配送レールシステムの中の異なる場所において保管コンテナにアクセスすることを可能にするステップをさらに含むことが可能である。
【0069】
ガントリー構成体の少なくとも一部は、配送レールシステムから横方向にオフセットされ得、方法は、
- 配送レールシステムの外側の第3の場所の中への製品アイテムの挿入または第3の場所からの製品アイテムの取り出しのために、ガントリー構成体に沿って横方向に進行するように少なくとも1つのロボットアームを動作させるステップをさらに含むことが可能である。
【0070】
方法は、
- 少なくとも1つのロボットアームの形態のロボットオペレーターを利用するステップであって、少なくとも1つのロボットアームは、フロアベースの上に、配送車両がその上で動作する配送レールシステムの上方のベースの上に、または、配送車両がその上で動作する配送レールシステムの上に支持されている、ステップをさらに含むことが可能である。
【0071】
方法は、
- 配送レールシステムの中の異なる場所において保管コンテナにアクセスするように、XYZ方向に少なくとも1つのロボットアームを移動させるステップ、および、配送レールシステムの中の保管コンテナと配送レールシステムの外側の第3の場所との間で少なくとも1つの製品アイテムを移送するステップをさらに含むことが可能である。
【0072】
第3の場所は、1つまたは複数の製品アイテムを保管するための輸送コンテナであることが可能であり、方法は、さらなる輸送のための輸送コンテナへ少なくとも1つの製品アイテムを配送するために、少なくとも1つのロボットアームを動作させるステップを含むことが可能である。
【0073】
本発明は、自動倉庫グリッドと第2の場所との間で少なくとも1つの製品アイテムを移送する方法であって、自動倉庫グリッドは、
- 複数のコンテナ取扱車両をガイドするためのコンテナ取扱車両レールシステムであって、コンテナ取扱車両レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に対して直交する第2の方向に延在しており、第1および第2のセットのレールは、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセルを含む水平方向の平面の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセルは、コンテナ取扱車両グリッド開口部を含み、コンテナ取扱車両グリッド開口部は、第1のセットのレールの1対の近隣のレール、および、第2のセットのレールの1対の近隣のレールによって画定されており、コンテナ取扱車両は、コンテナ取扱レールシステムの下の保管コンテナのスタックから保管コンテナを回収するように動作可能である、コンテナ取扱車両レールシステムと;
- コンテナ取扱車両と配送カラムの下側端部に位置している配送ポートとの間で保管コンテナを輸送するように適合されている配送カラムと
を含み、
方法は、
- 第2の場所において充填されるように、保管コンテナを備えた遠隔操作型の配送車両を位置決めするステップと;
- 少なくとも1つの製品アイテムを保管コンテナの中へ設置するために少なくとも1つのロボットオペレーターを使用するステップと;
- 配送ポートの下方に保管コンテナを持ってくるために遠隔操作型の配送車両を使用するステップと;
- 遠隔操作型の配送車両から少なくとも1つの配送カラムを通して保管コンテナを回収するために、コンテナ取扱車両を動作させるステップと
を含む、方法をさらに提供する。
【0074】
遠隔操作型の配送車両は、配送ポートの下方に保管コンテナを持ってくるように、ローリングデバイスを動作させることが可能である。
【0075】
システムは、レールシステムの下に位置付けされている保管カラムの中に配置されている保管コンテナの複数のスタックを含むことが可能であり、それぞれの保管カラムは、グリッド開口部の垂直方向に下方に位置付けされており、また、システムは、
- スタックの中にスタックされている保管コンテナを持ち上げおよび移動させるための複数のコンテナ取扱車両であって、それぞれのコンテナ取扱車両は、保管カラムの上方のレールシステムの上を移動するように構成されている、複数のコンテナ取扱車両を含む。
【0076】
配送レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含むことが可能であり、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に対して直交する第2の方向に延在している。
【0077】
本発明によるロボットオペレーターのそれぞれは、配送システムの中の複数の位置に到達することができる。この事実、すなわち、ロボットオペレーターが配送システムの中の複数の場所にアクセスすることができるということは、先行技術の解決策によるアクセスポートに対する必要性を完全に除去するかまたは少なくとも最小化する。ロボットオペレーター(たとえば、配送レールシステムの上のまたは配送システムの隣のガントリー装着型またはベース装着型のいずれか)は、配送システムの中の異なる場所における遠隔操作型の配送車両の上に輸送される保管コンテナにアクセスするために移動することが可能である。たとえば、公知のコンベヤーシステムにおいて、保管コンテナは、コンベヤーの上の1つのポイントにおいて、任意の所与のロボットのみによってアクセス可能である。
【0078】
第3の場所は、ロボットオペレーターにあることが可能であり、たとえば、2つ以上のロボットオペレーターが使用されるシステムでは、ロボットオペレーターのうちの1つまたは複数が、たとえば、同じクライアントに送られる他の製品アイテムが採取されるまで、製品アイテムのための一時的な保管位置としての役割を果たすことが可能である。
【0079】
開示されているシステムおよび方法は、従来のコンベヤーシステムが高価であるだけでなく、単一障害点も表すという点において、先行技術を上回る追加的な利点を有することが可能である。遠隔操作型の配送車両は、それらの経路を変更することによって、障害物(たとえば、コンテナを待っているロボットオペレーターまたは故障しているロボットオペレーター)を回避することができ、または、故障した配送車両が配送システムの中にある場合には、ロボットオペレーターは、故障している配送車両によって輸送されている保管コンテナの中の製品アイテムにアクセスすることが可能である。後者が可能にされるのは、ロボットオペレーターのうちの少なくとも1つが配送レールシステムの任意の位置にアクセスすることが可能であるという条件で、配送レールシステム全体が従来のポートとしての役割を果たすことが可能であるからである。したがって、従来のポートの中で起こり得る不測の問題が回避される。
【0080】
配送車両は、インターネットと同様の方式で機能することが可能であり、配送レールのダブルトラックレールレイアウトおよびシングルグリッドセルサイズに起因して、互いに衝突することなく必要に応じて変更され得るルートに沿って「ノード」同士の間でそれらのパッケージを搬送し、その間ずっと、ロボットオペレーターによってアクセス可能である。
【0081】
そのうえ、配送レールシステムの異なるパーツが、異なるタイプの製品アイテム(たとえば、冷蔵、長期保存可能、新鮮など)を備えた保管コンテナに割り当てられ得、異なるロボットオペレーター(または、共通のロボットオペレーター)が配送レールシステムの異なるパーツに割り当てられ得るようになっている。
【0082】
ロボットオペレーターは、製品アイテムに応じて、異なるタイプの製品アイテムを選択することが可能である。たとえば、冷蔵アイテムを備えた保管コンテナは、冷却を伴う配送レールシステムのパーツに割り当てられ得、ロボットオペレーターは、特定のオーダーの完了の間近の上記冷蔵アイテムを採取するように指示され得る。それとは対照的に、温度に敏感でない製品アイテムを備えた保管コンテナは、特定のオーダーの中の第1のアイテムのうちの1つとして採取され得る。
【0083】
本発明のさらなる態様によれば、または、先述のものに加えて、ロボットオペレーターは、保管コンテナの中に製品アイテムを再整理または再配置させるように構成され得、かつ/または、保管コンテナ(たとえば、本明細書で説明されているような配送車両によって運搬されている保管コンテナ)同士の間で、製品アイテムを移動させるように構成され得る。ロボットオペレーターは、保管コンテナのうちの少なくとも1つの保管の前に、および/または、保管コンテナのうちの少なくとも1つがその中の製品アイテムの採取のために提示される前に、配送車両によって運搬されている保管コンテナ同士の間で製品アイテムを移送するように構成され得る。したがって、ロボットオペレーターは、倉庫システムの中の製品アイテムを整理するように構成され得、かつ/または、たとえば、保管コンテナが、たとえば配送などのために、その中の製品アイテムの選択のために提示される前に、保管コンテナの内容物を洗練するために使用され得る。たとえば、1つの保管コンテナがほとんど空である場合に、および、残りのアイテムが同じ製品アイテムを備えた別の保管コンテナに移動させられる場合に、これは有利である可能性がある。
【0084】
そのような移動は、ロボットアームによって実施され得、ロボットアームは、第1の遠隔操作型の配送車両の中の保管コンテナから製品アイテムを採集することが可能であり、保管コンテナを備えた第2の遠隔操作型の配送車両は、第1の遠隔操作型の配送車両を交換することが可能であり、アームは、製品アイテムを第2の遠隔操作型の配送車両の中の保管コンテナの中に設置することが可能である。また、ロボットアームは、たとえば、移送の間に配送車両が移動することなく、近隣のまたは近くの配送車両同士または保管コンテナ同士の間で製品アイテムを移送することが可能である。
【0085】
そのうえまたは代替的に、ロボットオペレーターは、1つのコンテナから別のコンテナの中へすべての製品アイテムを移動させ、たとえば、部分的に空の保管コンテナを組み合わせて、満杯のコンテナおよび予備の空のコンテナを作ることが可能である。逆に、ロボットオペレーターは、コンテナから製品アイテムを均一に分配し、複数の保管コンテナが必要な製品アイテムを有することを保証し、その製品アイテムタイプに関するアクセス効率を向上させることが可能である。この後者の解決策において、第2の場所および/または第3の場所は、別の遠隔操作型の配送車両の上の保管コンテナであることが可能である。第2のおよび/または第3の場所は、このセットアップにおいて、アイテムピッキングエリアと称され得る。
【0086】
そのうえ、ロボットオペレーターは、取扱またはピッキングステーションにおいてまたはアイテム集約エリアへ提示する前に、製品オーダーを仕上げるかまたは部分的に仕上げるために、製品アイテムを1つまたは複数の保管コンテナから集約車両の上のアイテムキャリアの中へ移動させることが可能である。
【0087】
集約車両は、(ロボットオペレーターが、集約車両の上のアイテムキャリアの中へ製品アイテムを設置するか、または、集約車両の上のアイテムキャリアから製品アイテムを採取することができる配送レールシステムの上の場所を含む)配送レールシステムの上をX方向およびY方向の両方に移動可能であり得る。配送レールシステムの上のそのような場所は、アイテムピッキングエリアと示され得る。アイテムキャリアは、4つの側壁部、底部セクション、およびオープントップを含むことが可能であり、側壁部または底部セクションのうちの1つは、開放可能であり得、製品アイテムが、それぞれ、水平方向または垂直方向に、アイテムキャリアから出され得るようになっている。集約車両がアイテム集約エリア(それは、集約車両が、アイテムキャリアの中に保管されている製品アイテムを配送するために位置決めされ得るエリアである)へ輸送されるときには、それは、製品オーダーが出荷のために仕上げられて準備されるパッケージング/加工アッセンブリへ出され得る。
【0088】
ある実施形態では、集約車両の側壁部または底部セクションのうちの1つは、アクチュエーターに接続され得、側壁部または底部セクションが、アクチュエーターを活性化させることによって開閉され得るようになっている。換言すれば、開放可能な側壁部または底部セクションは、開放可能な側壁部または底部セクションが開位置にあるときに、アイテムキャリアの中に開口部を提供する。代替的に、側壁部または底部セクションのうちの1つは、少なくとも1つの作動表面から構成されるか、または、少なくとも1つの作動表面を含む。
【0089】
そのうえ、ロボットオペレーターは、製品アイテムを備えた保管コンテナがピッキングステーションにおけるオペレーターに提示される前に、保管コンテナの中の製品アイテムの再整理のプロセスの一部としても使用され得る。保管コンテナの中の製品アイテムは、ロボットオペレーターによって採取された可能性があり、または、保管コンテナは、コンテナ取扱車両レールシステムの下の保管コンテナのスタックから直接的に来ることが可能である。次いで、ピッキングステーションにおけるオペレーターは、保管コンテナがさらなる輸送または出荷のために準備される前に、保管コンテナ内容物を確認することだけを必要とすることが可能である。製品アイテムが保管コンテナの中に無秩序に配置されている場合、ロボットオペレーターは、中間の事前採取段階で製品アイテムをシステム化または再整理するために利用され得、保管コンテナがピッキングステーションに到着するときに、製品アイテムが自動的に整理されるようになっており、製品アイテムのすべてが、人間オペレーターまたはカメラによって上方から見ることができるようになっている(次いで、オペレーターは、別の場所におり、保管コンテナの中の製品アイテムのカメラによって撮影されたスナップショットを制御することによって、保管コンテナの中の内容物を単純に確認することが可能である)。
【0090】
そのような方法は、保管コンテナが配送車両によって第2の場所へ輸送された後に、ロボットオペレーターによって保管コンテナの中の少なくとも1つの製品アイテムを採取し、たとえば、保管コンテナの中の製品アイテムを再整理するように、採取された製品アイテムを同じ保管コンテナの中へ自動的に設置するステップを含むことが可能である。
【0091】
そのうえ、ロボットオペレーターは、1つの共通の保管コンテナの中に保管されている異なるカテゴリーの製品アイテムを複数の他の保管コンテナに再整理するプロセスの一部としても使用され得る(たとえば、異なる製品カテゴリーのそれぞれに対して1つの保管コンテナ)。たとえば、1つの保管コンテナは、1つの薬剤提供者からのさまざまな薬剤を含むことが可能であり、自動倉庫グリッドの中に保管され得る。次いで、自動倉庫システムは、それが時間および容量を有するときはいつでも、異なる薬剤を伴うこの保管コンテナを第2の場所におけるロボットオペレーターに持ってくることが可能であり、ロボットオペレーターが、それぞれの保管コンテナの中に1つのタイプの薬剤を設置することができるようになっている。
【0092】
そのような方法は、保管コンテナが配送車両によって第2の場所へ輸送された後に、
- ロボットオペレーターによって保管コンテナから少なくとも1つの製品アイテムを採取し、採取された製品アイテムを別のそれぞれの保管コンテナの中に設置するステップを含むことが可能である。
【0093】
自動倉庫グリッドおよび第2の場所の中の複数のアイテムを集約する方法であって、自動倉庫グリッドは、
- 複数のコンテナ取扱車両をガイドするためのコンテナ取扱車両レールシステムであって、コンテナ取扱車両レールシステムは、第1のセットの平行なレールおよび第2のセットの平行なレールを含み、第1のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に延在しており、第2のセットの平行なレールは、水平方向の平面の中に配置され、第1の方向に対して直交する第2の方向に延在しており、第1および第2のセットのレールは、複数の隣接するコンテナ取扱車両グリッドセルを含む水平方向の平面の中のグリッドパターンを形成しており、それぞれのコンテナ取扱車両グリッドセルは、コンテナ取扱車両グリッド開口部を含み、コンテナ取扱車両グリッド開口部は、第1のセットのレールの1対の近隣のレール、および、第2のセットのレールの1対の近隣のレールによって画定されており、コンテナ取扱車両は、コンテナ取扱レールシステムの下の保管コンテナのスタックから保管コンテナを回収するように動作可能である、コンテナ取扱車両レールシステムと;
- コンテナ取扱車両と配送カラムの下側端部に位置している配送ポートとの間で保管コンテナを輸送するように適合されている配送カラムと
を含み、
方法は、
- 第1の保管コンテナを備えた遠隔操作型の配送車両を第2の場所に位置決めするステップと;
- アイテムキャリアを備えた集約車両を第2の場所に位置決めするステップと;
- 遠隔操作型の配送車両によって運搬されている保管コンテナからアイテムキャリアの中へ少なくとも1つの製品アイテムを移送するために、少なくとも1つのロボットオペレーターを使用するステップと;
- ロボットオペレーターを使用することによって、第1の保管コンテナから、または、別の遠隔操作型の配送車両によって運搬されている第2の保管コンテナから、集約車両のアイテムキャリアの中へ、第2の製品アイテムを移送するステップと;
- 移送レールグリッドの配送レールシステムの上の集約エリアに、集約車両を移動させるステップと;
- 第1および第2のアイテムが水平方向または垂直方向にアイテムキャリアから出されるように、集約車両の開放可能な側壁部または底部セクションを開けるステップと
を含む、方法がさらに説明されている。
【0094】
以下の図面は、本発明の代替例を示しており、本発明の理解を促進させるために添付されている。しかし、図面の中に開示されている特徴は、単なる例示目的のためのものに過ぎず、限定する意味で解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0095】
図1A】先行技術の自動倉庫システムの斜視図であり、完全なシステムを示す図である。
図1B】先行技術の自動倉庫システムの斜視図であり、システム動作可能な先行技術のコンテナ取扱車両の例を示す図である。
図1C】先行技術の自動倉庫システムの斜視図であり、完全なシステムを示す図である。
図1D】先行技術の自動倉庫システムの斜視図であり、システム動作可能な先行技術のコンテナ取扱車両の例を示す図である。
図2A】コンテナ取扱車両レールシステムの上面図であり、シングルトラックシステムを示す図である。
図2B】コンテナ取扱車両レールシステムの上面図であり、ダブルトラックシステムを示す図である。
図2C】コンテナ取扱車両レールシステムの上面図であり、コンテナ取扱車両グリッドセルのダブルトラックシステムで示された幅および長さを示す図である。
図3A】遠隔操作型の配送車両の側面図である。
図3B】保管コンテナを保持するためのコンパートメントを備えたコンテナキャリアを有する遠隔操作型の配送車両の斜視図である。
図3C】コンベヤーを提供されたコンテナキャリアを有する遠隔操作型の配送車両の斜視図である。
図3D】コンテナキャリアが車両本体部に対して傾けられた位置にセットされ得る、遠隔操作型の配送車両の斜視図である。
図4A】自動倉庫グリッドおよび配送システム(ロボットオペレーターは示されていない)の斜視図である。
図4B】自動倉庫グリッドおよび配送システム(ロボットオペレーターは示されていない)の斜視図である。
図4C】自動倉庫グリッドおよび配送システム(ロボットオペレーターは示されていない)を含む自動倉庫システムの側面図である。
図5】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含み、2つのロボットオペレーターを備えた自動倉庫システムの斜視図であり、ロボットオペレーターは、保管コンテナの中へ商品を採取および設置するために、配送システムにおいてフロアベースの上に支持されている2つのロボットアームの形態になっている、図である。
図6A】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの2つの異なる斜視図であり、ガントリー構成体が配送システムの一部の上方にあり、少なくとも1つのロボットアームの形態のロボットオペレーターが、ガントリー構成体から懸架されている、図である。
図6B】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの2つの異なる斜視図であり、ガントリー構成体が配送システムの一部の上方にあり、少なくとも1つのロボットアームの形態のロボットオペレーターが、ガントリー構成体から懸架されている、図である。
図6C図6Aおよび図6Bに開示されているシステムに対する代替例であり、4つの配送レールシステムおよび4つのガントリー構成体を備えたより大きいシステムを示しており、4つの配送レールシステムのそれぞれの上方に1つの構成体がある、図である。
図7A】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの異なる斜視図であり、共通の配送レールシステムおよび4つのロボットオペレーターが、配送レールシステムの外側の異なる場所にあり、ロボットオペレーターは、保管コンテナとコンベヤーベルトの上の輸送コンテナとの間で商品を採取および設置するために、配送システムにおいてフロアベースの上に支持されている少なくとも1つのロボットアームの形態になっている、図である。
図7B】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの異なる斜視図であり、共通の配送レールシステムおよび4つのロボットオペレーターが、配送レールシステムの外側の異なる場所にあり、ロボットオペレーターは、保管コンテナとコンベヤーベルトの上の輸送コンテナとの間で商品を採取および設置するために、配送システムにおいてフロアベースの上に支持されている少なくとも1つのロボットアームの形態になっている、図である。
図8A】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの異なる斜視図であり、共通の配送レールシステムを備えており、1つの共通のガントリー構成体が配送レールシステムの一部にわたって広がっており、ロボットアームの形態の複数のロボットオペレーターがガントリー構成体から懸架されている、図である。
図8B】自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの異なる斜視図であり、共通の配送レールシステムを備えており、1つの共通のガントリー構成体が配送レールシステムの一部にわたって広がっており、ロボットアームの形態の複数のロボットオペレーターがガントリー構成体から懸架されている、図である。
図9A】コンテナ取扱車両が動作するレールシステムに隣接して配置されている配送レールシステムの例を示す図であり、懸架されているロボットオペレーターを備えた2つのガントリー構成体が、2つのレールシステムの間の移行ゾーンの中に配置されており、配送レールシステムは、採取された製品アイテムを受け入れてさらに輸送するためのアイテム集約エリアを含む、図である。
図9B図9Aのアイテム集約エリアの詳細を示す図であり、集約エリアは、採取された製品アイテムを受け入れてさらに輸送するために、5つのコンベヤーおよび複数の水平方向の開口部を含むものとして開示されている、図である。
図9C】配送レールシステムの上で動作可能な集約車両の側面図であり、集約車両は、集約車両のアイテムキャリアから、および、さらなる輸送のための配送レールシステムの中の水平方向の開口部の中へ、製品アイテムを出すための開放可能な側壁部を有するものとして開示されている、図である。
図10A】製品アイテムが集約車両のアイテムキャリアから出され得るように、集約車両の開放可能な側壁部を閉じるためのアクチュエーターを備えた集約車両を開示する図である。
図10B】製品アイテムが集約車両のアイテムキャリアから出され得るように、集約車両の開放可能な側壁部を開けるためのアクチュエーターを備えた集約車両を開示する図である。
図10C】開放可能な底部セクションを備えた集約車両を開示する図であり、集約車両の中のアイテムキャリアの中の製品アイテムが、場合によっては、さらなる輸送のための下にある水平方向の開口部を通して、集約車両の下方のレベルまで、重力によって落下することができるようになっている、図である。
図10D】開放可能な底部セクションを備えた集約車両を開示する図であり、集約車両の中のアイテムキャリアの中の製品アイテムが、場合によっては、さらなる輸送のための下にある水平方向の開口部を通して、集約車両の下方のレベルまで、重力によって落下することができるようになっている、図である。
図10E】(図の中の左から始まって右へ)取扱またはピッキングステーションを備えた配送レールシステムと;配送車両によって運搬されている保管コンテナ同士の間で製品アイテムを移動させるためのロボットオペレーターを備えたアイテムピッキングエリアと;保管コンテナから集約車両のアイテムキャリアへ製品アイテムを移動させるためのロボットオペレーターを備えたアイテムピッキングエリアとを開示する図である。
図10F】保管コンテナから図10Eの集約車両のアイテムキャリアへ製品アイテムを移動させるためのロボットオペレーターを備えたアイテムピッキングエリアの詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0096】
以下では、異なる代替例が、添付の図面を参照して、より詳細に議論されることとなる。しかし、図面は、図面の中に示されている主題に本発明の範囲を限定することを意図していないということが理解されるべきである。そのうえ、特徴のうちのいくつかがシステムのみに関係して説明されている場合にも、それらは方法に関しても同様に有効であるということが明らかであり、その逆もまた同様である。
【0097】
図1A図1Dを参照すると、それぞれの保管構造体1の保管グリッド104は、合計で143個のグリッドカラム112のフレームワーク100を構成しており(上部前方の角部にあるグリッドカラム112、すなわち、グリッドの場所またはセルX=11、Y=1、Z=0を参照)、フレームワークの幅および長さは、それぞれ、13個のおよび11個のグリッドカラム112の幅および長さに対応している。フレームワーク100の上部層は、コンテナ取扱車両レールシステム/レールシステム108であり、複数のコンテナ取扱車両200、300が、コンテナ取扱車両レールシステム/レールシステム108の上に動作させられる。
【0098】
保管システム1のフレームワーク100は、上記に説明されている上述の先行技術のフレームワーク100に従って構築されており、すなわち、複数の直立部材102、および、直立部材102によって支持されている複数の水平方向部材103に従って構築されており、さらに、水平方向部材103が、保管カラム105の上部を横切って配置されている、それぞれX方向およびY方向への平行なレール110、111のコンテナ取扱車両レールシステム108を含むということに従って構築されている。シングルグリッドセル122の水平方向のエリア、すなわち、X方向およびY方向に沿ったエリアは、それぞれ、隣接するレール110および111同士の間の距離によって画定され得る(図2A図2Cも参照)。図1Aおよび図1Cにおいて、そのようなグリッドセル122は、太線によってレールシステム108の上にマークされている。保管コンテナの垂直方向の移動をガイドするために、直立部材102のそれぞれは、4つの角部セクションを特徴とした断面を有しており、それぞれの角部セクションは、保管コンテナ106の角部を収容するように配置されている。
【0099】
コンテナ取扱車両レールシステム108は、コンテナ取扱車両200、300が異なるグリッドの場所同士の間を水平方向に移動することを可能にし、それぞれのグリッドの場所は、グリッドセル122に関連付けられている。
【0100】
図1Aおよび図1Cにおいて、保管グリッド104は、8つのセルの高さとともに示されている。しかし、保管グリッド104は、原理的には、任意のサイズのものであることが可能であるということが理解される。とりわけ、保管グリッド104は、図1Aおよび図1Cに開示されているものよりも著しく幅広くおよび/または長くなっていることが可能であるということが理解される。たとえば、グリッド104は、700x700のグリッドセル122よりも多い水平方向の範囲を有することが可能であり、または、これらの例の間にある任意のサイズ、たとえば、100x100のグリッドセル、200x200のグリッドセル、500x500のグリッドセルなどの水平方向の範囲を有することが可能である。また、グリッド104は、図1Aおよび図1Cに開示されているものよりも著しく深くなっていることが可能である。たとえば、保管グリッド104は、12個のグリッドセルの深さよりも大きくなっていることが可能である。
【0101】
保管コンテナ車両200、300は、当技術分野において公知の任意のタイプのものであることが可能であり、たとえば、WO2014/090684A1、NO317366、またはWO2015/193278A1に開示されている自動コンテナ取扱車両のうちのいずれか1つであることが可能である。
【0102】
レールシステム108は、図2Aに示されているように、シングルレールシステムであることが可能である。代替的に、レールシステム108は、図2Bに示されているように、ダブルレールシステムであることが可能である。シングルレールシステムおよびダブルレールシステムの詳細は、背景技術および先行技術の章の下で本明細書に開示されている。
【0103】
図3Aは、遠隔操作型の配送車両30を示している(以降では、配送車両30と称される)。
【0104】
配送車両30は、自動倉庫グリッド104(図示せず)と第2の場所との間での1つまたは複数の保管コンテナ106(図示せず)の輸送のために構成されており、自動倉庫グリッド104は、保管コンテナ106の複数のスタック107を保管するように構成されている(以降では、保管グリッド104と称される)。第2の場所は、保管コンテナ106の中のアイテムを取扱うためのロボットオペレーター160を含む。いくつかのロボットオペレーターが存在することが可能であり、または、1つもしくは複数の人間オペレーター164と組み合わせて、ロボットオペレーターが存在することが可能である(たとえば、図6A図6Cを参照)。配送車両30は、1つだけの保管コンテナ106の輸送のために構成され得、または、同時に2つ以上の保管コンテナの輸送のために構成され得る。
【0105】
図3A図3Dを参照すると、上記配送車両30は、車両本体部31と、車両本体部31に接続されているローリングデバイス32と、水平方向の平面P1の中でローリングデバイス32を駆動するためのローリングデバイスモーター(図示せず)と、ローリングデバイスモーターに接続されている電源(図示せず)とを含む。電源は、保管グリッド104からたとえば第2の場所への設定されたルートの上でローリングデバイス32を推進させるために、十分な電力をローリングデバイスモーターに提供するべきである。
【0106】
配送車両30は、車両本体部31の上方に装着されたコンテナキャリア35をさらに含むことが可能である。コンテナキャリア35は、コンテナキャリア35の上または中に保管コンテナ106を受け入れるように構成されているべきであり、保管コンテナ106がコンテナキャリアに対して水平方向に移動することを抑制されるようになっている。
【0107】
コンテナキャリア35は、保管コンテナ106を下方から支持するコンテナ支持デバイスを含むことが可能である。
【0108】
図3Aにおいて、コンテナキャリア35は、底部/ベースおよび側壁部を有する保管コンテナ受け入れコンパートメントの形態で開示されている。コンパートメントの体積は、この例示的な構成では、保管コンテナの水平方向の範囲全体、および、保管コンテナの垂直方向の範囲の少なくとも一部を受け入れて含有することができるようになっている。図3Aおよび図3Bは、保管コンテナ106全体を含有するコンテナキャリア35の例を示しており、図3Bは、保管コンテナ106の一部を含有する代替的なコンテナキャリア35を示しており、一方、図3Cは、別の代替例を示しており、配送車両30が、コンベヤー36を提供されたコンテナキャリア35を有している。
【0109】
図3Aに開示されているコンテナキャリア35の特定の構成は、異なる高さを有する保管コンテナ106を配送車両30が輸送することを可能にする。
【0110】
コンテナキャリア35の中のコンパートメントのサイズは、1つの動作で複数の保管コンテナ106を受け入れて支持するように容易に適合され得るということに留意されたい。
【0111】
図3Dは、配送車両30の代替的な構成を示しており、ここで、コンテナキャリア35は、車両本体部31および水平方向の平面P1に対して傾けられた位置へと移動させられ得る。コンテナキャリア35は、専用の変位デバイス(たとえば、チルトモーター41)によって傾けられ得る。傾けることは、配送車両30の主移動方向に方向付けられた枢動軸線の周りで行われ得る。配送車両30が垂直レール(下記を参照)の上を移動する場合には、これらの主方向は、X方向またはY方向のいずれかにあることとなる。
【0112】
変位デバイスを傾けることは、たとえば、車両本体部31およびコンテナキャリア35に連結されているリフティングアーム45によって取得され得る。さらに、リフティングアーム45は、専用のチルトモーター(図示せず)もしくはローリングデバイスモーター、または、その両方によって駆動され得る。
【0113】
配送レールシステム50の上で使用される場合には(図4A図4B図4C図5図6A図6C図7A図7B図8A図8Bを参照)、ローリングデバイス32のホイール32a、32bの両方のセットのうちの一方が、持ち上げおよび低下させられるべきであり、第1のセットのホイール32aおよび/または第2のセットのホイール32bが、どの時点においても、配送レールシステム50の上に提供されたそれぞれのセットのレールと係合させられ得るようになっている。
【0114】
図3Bは、遠隔操作型の配送車両30の別の代替例を示している。上記に説明されているコンテナキャリア35と同様に、この構成のコンテナキャリア35は、保管コンテナ106を下方から支持するためのコンテナ支持デバイスである。
【0115】
したがって、コンテナ支持デバイスは、ベースプレートを含み、ベースプレートは、ベースプレートの外周または周辺に沿って側壁部を提供されており、それによって、コンパートメントを画定している。コンパートメントの水平方向の範囲は、1つまたは複数の保管コンテナ106を受け入れるのに十分に大きくなるように、および、挿入されているときに1つまたは複数の保管コンテナ106の移動を実質的に抑制するのに十分に小さくなるように適合されている。しかし、図3Aに示されている配送車両30の例示的な構成とは対照的に、図3Bの中のコンテナ支持デバイスの1つまたは複数の側壁部は、それぞれの保管コンテナ106の垂直方向の高さよりも小さい垂直方向の高さを有している。実際に、コンテナキャリア35の側壁部の目的を実現するために(挿入されているときの水平方向の移動を実質的に防止するために)、たとえば、保管コンテナ106の側壁部の高さの5%未満の、ベースプレートから上向きに小さい垂直方向の突出部のみを備えれば十分である。
【0116】
図3Cは、遠隔操作型の配送車両30のさらに別の例示的な構成を示している。この構成では、コンテナキャリア35は、ベースプレートと、ベースプレートの上に配置されているローラーを備えたコンベヤー36と、ベースプレートから上向きに突出する2つの平行な側壁部とを含む。ローリングデバイス32および車両本体部31は、図3Aおよび図3Bに関連して上記に説明されているローリングデバイス32および車両本体部31に同じであるかまたは同様になっている。
【0117】
コンベヤー36は、2つの側壁部に対して垂直の共通の長手方向を有する複数の平行に配向されたローラーによって設定され得る。このように、ローラーは、1つまたは複数の保管コンテナ106が、側壁部によってガイドされながら、コンテナキャリア35の中または外へシフトされることを可能にする。コンベヤーは、ローラーのうちの1つまたは複数の回転を駆動するコンベヤーモーター(図示せず)に接続され得る。
【0118】
代替的に、側壁部が省略され、ローラーの長手方向に対して垂直に配向される垂直方向の中心平面に対して、保管コンテナ106が水平方向のオフセットを有することを可能にする。したがって、保管コンテナ106は、それがローラーの長手方向にローラーの端部を越えて延在するように配置され得る。
【0119】
さらに別の代替的な構成では、コンベヤーは、コンテナキャリア35のベースプレートの中または上に複数のローリングボールを含むことが可能であり、1つまたは複数の保管コンテナ106がボールの上を転がることを可能にする。この構成によって、および、側壁部が存在しないことによって、保管コンテナ106は、ベースプレートの上方において任意の方向に移動させられ得る。
【0120】
図4A図4B、および図4Cは、ロボットオペレーターなしの自動倉庫システムの斜視図である。システムは、保管グリッド104と、上記に説明されている配送車両30を含む配送システム140とを含む。配送システム140は、複数のグリッドセル配送レールシステム122’を画定しており(図9Bを参照)、グリッドセル配送レールシステム122’のうちの少なくともいくつかは、配送ポート119、120であり、保管コンテナ106は、配送ポート119、120を通して移送され得る。
【0121】
保管グリッド104は、図1A図1Cに関して上記に説明されているような先行技術の保管グリッド104、すなわち、レールシステム108と、保管コンテナ106の複数のスタック107と、スタック107(図4Aおよび図4Bには示されていない)の中にスタックされている保管コンテナ106を持ち上げおよび移動させるための複数のコンテナ取扱車両300と、コンテナ取扱車両200、300から保管コンテナ106を受け入れるように構成されている配送カラム119、120とを含む保管グリッド104と同じであるかまたは同様になっている。
【0122】
レールシステム108は、第1のセットの平行なレール110と、第2のセットの平行なレール111とを含み、第1のセットの平行なレール110は、水平方向の平面Pの中に配置され、第1の方向Xに延在しており、第2のセットの平行なレール111は、水平方向の平面Pの中に配置され、第1の方向Xに対して直交する第2の方向Yに延在している。第1および第2のセットのレール110、111は、複数の隣接するグリッドセル122を含む水平方向の平面Pの中のグリッドパターンを形成している。それぞれのグリッドセル122は、グリッド開口部を含み、グリッド開口部は、第1のセットのレール110の1対の近隣のレール、および、第2のセットのレール111の1対の近隣のレールによって画定されている。
【0123】
複数のスタック107が、レールシステム108の下に位置付けされている保管カラム105の中に配置されており、それぞれの保管カラム105は、グリッドセル122の垂直方向に下方に位置付けされている。
【0124】
それぞれのコンテナ取扱車両200、300は、保管カラム105の上方のレールシステム108の上を移動するように構成されている。
【0125】
さらに、配送システム140は、上記に説明されているような配送車両30のうちの1つまたは複数、すなわち、1つまたは複数の配送カラム119、120と保管グリッド104の外側の1つまたは複数の所定の位置との間の輸送のために1つまたは複数の保管コンテナ106を受け入れて支持するように構成されている配送車両30を含む。所定の位置は、たとえば、第2の場所、またはコンベヤーライン、または輸送車両、たとえば、トラックなどであることが可能である。
【0126】
配送システム140は、配送レールシステム50をさらに含むことが可能であり、配送レールシステム50は、1つまたは複数の配送カラム119、120の配送ポート150の下方に位置している。
【0127】
図4A図4Bに示されているように、配送レールシステム50は、コンテナ取扱車両200、300に関するレールシステム108と同じ方式または同様の様式で構築され得る。
【0128】
したがって、配送レールシステム50は、第1のセットの平行なレール51と、第2のセットの平行なレール52とを含むことが可能であり、第1のセットの平行なレール51は、水平方向の平面P1の中に配置され、第1の方向Xに延在しており、第2のセットの平行なレール52は、水平方向の平面P1の中に配置され、第1の方向Xに対して直交する第2の方向Yに延在している。
【0129】
また、配送レールシステム50は、図2Bに示されているように、ダブルレールシステムであることが可能であり、したがって、配送グリッドカラムによって画定される横方向のエリアに概して対応する設置面積を有する遠隔操作型の配送車両30がグリッドカラムの列に沿って進行することを可能にする(別の配送車両30がその列の近隣のグリッドカラムの上方に位置決めされている場合にも)。
【0130】
シングルレールシステムおよびダブルレールシステムの両方、または、シングルレールシステムにおけるシングルレール構成体およびダブルレール構成体を含む組合せは、複数の長方形および均一なグリッドの場所を含む、水平方向の平面P1の中のグリッドパターンまたはグリッドセルを形成しており、ここで、それぞれのグリッドセルは、グリッド開口部を含み、グリッド開口部は、第1のレールの1対のレール、および第2のセットのレールの1対のレールによって境界を定められている。
【0131】
X方向へのレールの対は、X方向に走る配送グリッドセルの平行な列を画定しており、Y方向へのレールの対は、Y方向に走る配送グリッドセルの平行な列を画定している。
【0132】
したがって、それぞれの配送グリッドセルは、典型的に30cmから150cmの間隔の中にある幅W、および、典型的に50cmから200cmの間隔の中にある長さLを有している。それぞれのグリッド開口部115は、配送グリッドセルの幅Wおよび長さLよりも典型的に2cmから10cm小さい、幅Wおよび長さLを有している。
【0133】
配送レールシステム50は、保管グリッド104の中へ完全にまたは部分的に一体化され得る。しかし、配送カラム119、120のうちの少なくとも1つの下方の配送ポート150(図4Aを参照)としての役割を果たす水平方向の範囲を、配送レールシステム50が有することが、効果的な動作を保証するために有利であると考えられる。
【0134】
図4Aおよび図4Bは、保管グリッド104の内側の場所から、保管グリッド104の外側の場所へ延在する配送レールシステム50を示している。1つまたは複数の第2の場所、たとえば、保管コンテナ106の中の製品アイテムを採取および設置するための構造体は、保管グリッド104の外側に位置付けされている配送レールシステム50においてどこかに配置され得る。代替的にまたは加えて、コンベヤーは、配送レールシステム50の同じ周辺にまたはその近くに配置され得る。
【0135】
図4Cは、自動倉庫グリッド104および配送システム140を含む自動倉庫システムの側面図を示している。配送システム140は、保管グリッド104の配送カラム119、120の配送ポート150(図4Cには示されていない。図4Aまたは図4Bを参照)の下方に位置付けされている配送レールシステム50の上を移動するように適合されている配送車両30を含む。コンテナ取扱車両200、300は、配送カラム119、120を通して保管コンテナを採集および投下するために、レールシステム108の上で動作する。配送車両30は、それが保管コンテナ106を受け入れるかまたは保管コンテナ106を配送ポート150へ配送することができるように動作させられる。コンテナ保管カラム105は、保管コンテナ106を含有していない状態で図4Cに示されている。動作時に、保管カラム105は、重ねてスタックされた保管コンテナ106によって充填されている。
【0136】
配送システムは、保管グリッド104のコンテナ取扱車両レールシステム108およびコンテナ取扱車両200、300に関して提供される考慮事項の多くから利益を得ることが可能である。図4Cに示されているように、保管グリッド104の直立部材102は、短く仕上げられており、メザニンレベル151に懸架されており、メザニンレベル151は、それ自体が、配送カラム119、120から外へ出され得る直立ポストを有している。結果的に、配送システム140の採用は、保管グリッド104の中の保管スペースの喪失を意味している。しかし、利益は、自動倉庫システムの中の保管コンテナ106の配送効率の向上である。その理由は、配送カラム119、120における保管コンテナ106の混雑が回避されるかまたは少なくとも低減されるからである。配送カラム119、120の数、ならびに、X方向およびY方向へのメザニンのサイズ(その範囲)は、保管システムのサイズおよびシステムの所望の効率に従ってカスタマイズされ得る。
【0137】
図5は、自動倉庫グリッドおよび配送システムを含む自動倉庫システムの斜視図である。図5に開示されているシステムの特徴のほとんどは、ロボットオペレーター160’が開示されていることを除いて、図4A図4Cに関して上記に説明されている特徴と同様である。
【0138】
図5に開示されているように、2つのロボットオペレーター160’は、配送レールシステム50に隣接してフロアベース169に配置されている。ロボットオペレーター160’のそれぞれは、1つのロボットアームを有するものとして開示されており、また、製品アイテムまたは商品を採取し、および製品アイテムまたは商品を保管コンテナ106の中へ設置するように構成されており、また、場合によっては、採取された商品または製品アイテムを輸送コンテナ(図5には示されていない)の中へ設置するように構成されており、輸送コンテナは、さらなる輸送のために、配送レールシステム50の外側の第3の場所に配置されている。ロボットオペレーター160’は、1つのロボットアームを備えて開示されているが、1つのロボットオペレーター160’は、2つ以上のロボットアーム、たとえば、2つの、3つの、4つの、5つの、…、9つの、10個のアーム、および、それ以上のアームを有することが可能であるということが明らかである。
【0139】
ロボットオペレーター160’は、XYZ方向に移動するように動作させられ得、それによって、配送レールシステム50の中の異なる場所における保管コンテナ106へのアクセスを可能にし、配送レールシステム50の中の保管コンテナ106と配送レールシステム50の外側の第3の場所との間で少なくとも1つの製品アイテムを移送する。ロボットオペレーター160’のロボットアームの長さ、および、ロボットアームの他の特徴は、たとえば、配送車両30の数、配送レールシステム50のサイズ、ロボットオペレーター160’の数などのような、特定のプロジェクトの中の要求に応じて調節され得る。
【0140】
図6Aおよび図6Bは、自動倉庫グリッド104および配送システム140を含む自動倉庫システムの2つの異なる斜視図である。図6A図6Cに開示されているシステムの特徴のほとんどは、懸架されているロボットオペレーター160”を備えたガントリー構成体165、コンベヤーベルト153、および、手動取扱またはピッキングステーション168において動作する人間オペレーター164が開示されているということを除いて、図4A図4Cに関して上記に説明されている特徴と同様である。
【0141】
ガントリー構成体165は、配送レールシステム140のパーツの上方に配置されており、少なくとも1つのロボットアームの形態のロボットオペレーターが、ガントリー構成体165の中の水平方向のバー167から懸架されている。図6Aおよび図6Bに開示されているロボットアーム160”は、図5に開示されているロボットアーム160’とは異なっていてもよく、または、図5に開示されているロボットアーム160’と同様であってもよい。
【0142】
ガントリー構成体165は、たとえば、図6A図6Cに開示されているように、フロア装着型のシステムであることが可能であり、フロア装着型のシステムは、水平方向のバー167によって上部を接続されている、配送レールシステム50の両側に配置されている垂直方向のビーム166を含む。代替的に、ガントリー構成体165は、たとえば、下にある配送レールシステム50と同様にX方向およびY方向に延在している天井装着型のバー(図示せず)であることが可能である。いずれのケースでも、1つまたは複数のロボットオペレーター160”は、ガントリー構成体165から懸架され得る。
【0143】
ガントリー構成体165は、配送レールシステム50の少なくとも一部にわたって広がっていることが可能である。そのうえ、少なくとも1つのロボットアーム160”は、ガントリー構成体165の中のバーおよび/またはビーム166、167に沿ってXYZ方向に移動するように構成され得、配送レールシステム50の中の異なる場所における保管コンテナ106へのアクセスを可能にする。
【0144】
ガントリー構成体165の少なくとも一部は、配送レールシステム50から横方向にオフセットされ得る。配送レールシステム50の外側の第3の場所に少なくとも1つの製品アイテムを配送するために、または、第3の場所から少なくとも1つの製品アイテムを回収するために、少なくとも1つのロボットアーム160”は、ガントリー構成体165の水平方向のバー167に沿って横方向に進行するように構成され得る。
【0145】
図6A図6C図7にさらに開示されているように、コンベヤーベルト153は、配送レールシステム50の周辺にまたはその近くに配置され得る。
【0146】
そのうえ、人間オペレーター164は、ロボットオペレーター160”と協働することが可能である。人間オペレーター164は、たとえば、手動取扱またはピッキングステーション168を動作させることが可能である。配送レールシステム50は、取扱またはピッキングステーション168の中へ延在することが可能であり、配送車両30が人間オペレーター164に直接的に保管コンテナを輸送することができるようになっている。人間オペレーター164は、好ましくは、物理的なバリアによって配送車両30から保護されている。物理的なバリアは、フェンス(図示せず)などの形態であることが可能であり、または、図6Aおよび図6Bに図示されているように、取扱またはピッキングステーション168の中の任意の側壁部および/または蓋部は、強化材料から形成され得る。
【0147】
コンベヤーベルト153は、輸送コンテナ162がコンベヤーベルト153の上に設置される(たとえば、輸送コンテナが自動的にまたは手動のいずれかでコンベヤーベルト153の上に設置される)場所(図示せず)から、輸送コンテナ162の中への製品アイテムの挿入または輸送コンテナ162からの取り出しのための配送システム140を介して、輸送コンテナ162がさらなる輸送または出荷のために収集されるエリア(図示せず)、たとえば、車、より大きいコンテナ、トラックなどへ延在することが可能である。
【0148】
図6Cは、図6Aおよび図6Bに開示されているシステムに対する代替例であり、4つの配送レールシステム140および4つのガントリー構成体165を備えたより大きいシステムを示しており、1つのガントリー構成体165が、4つの配送レールシステム140のそれぞれの上方に配置されている。
【0149】
図7A図7Bは、自動倉庫グリッド104および配送システム140を含む自動倉庫システムの異なる斜視図であり、共通の配送レールシステムおよび4つのロボットオペレーター160’が、配送レールシステム50の外側の異なる場所にある状態になっている。ロボットオペレーター160’は、保管コンテナ106とコンベヤーベルト153の上の輸送コンテナ162との間で商品を採取および設置するために、配送レールシステム50に隣接してフロアベース169の上に支持されている少なくとも1つのロボットアーム160’の形態になっている。
【0150】
空の輸送コンテナ162をコンベヤーベルト153のうちの任意の1つへガイドするための複数のエントリーライン161は、ロボットオペレーター160’が配置されている場所(すなわち、第2の場所)のそれぞれに提供され得る。空の輸送コンテナ162を備えたエントリーライン161は、図7Aおよび図7Bに開示されているようなシステムまたは他の適切なシステムであることが可能である。図7Aおよび図7Bに開示されているシステムでは、空の輸送コンテナ162は、エントリーライン161のそれぞれにつながる複数の別個の進入口開口部を備えたコンベヤー給送システム163から給送される。エントリーライン161は、重力によって(すなわち、第2の場所に対してエントリーライン161を傾斜させることによって、または、コンベヤーメカニズムを使用することなどによって)、輸送コンテナ162を給送することが可能である。1つのロボットオペレーターが、それが輸送コンテナ162の中に製品アイテムを設置することを終えているということを示しているときに、新しい空の輸送コンテナ162がエントリーライン161に進入し、したがって、上記エントリーライン161に関連付けられているコンベヤーベルト153に進入するように、システムが動作させられ得る。図7A図7Bには示されていないが、人間オペレーター、フロアベース装着型のおよび/またはベース装着型のロボットオペレーター160’が、ロボットオペレーター160’のいずれかを支援/協働することが可能である。
【0151】
代替的に、システムは、コンベヤーベルト153に加えて、または、コンベヤーベルト153の代わりとして、第3の場所(図示せず)を含むことが可能である。第3の場所は、複数の製品アイテムの保管のための一時的な位置であることが可能である。少なくとも1つのロボットアーム160’、160”は、少なくとも1つの製品アイテムを一時的な位置に配送するように構成され得る。
【0152】
一時的な位置は、1つまたは複数の製品アイテムを保管するための、たとえば、複数の製品アイテムが1つの共通の出荷で同じクライアントへ輸送されるべきである状況において使用するための(すなわち、同じクライアントへの複数の小さい出荷を回避するため)輸送コンテナ162であることが可能である。
【0153】
図8A図8Bは、共通の配送レールシステム50と、配送レールシステム50の幅全体にわたって広がっている水平方向のビーム167を備えた1つの共通のガントリー構成体165とを備えた、自動倉庫グリッド104および配送システム140を含む自動倉庫システムの異なる斜視図である。
【0154】
ロボットアームの形態の複数のロボットオペレーター160”が、ガントリー構成体165の中の水平方向のバー167から懸架されている。ロボットオペレーター160”が懸架されているガントリー構成体165、および、ロボットオペレーター160”は、上記の図6Aおよび図6Bに関して説明されているガントリー構成体165およびロボットオペレーター160”と同様であることが可能である。同様に、エントリーライン161および輸送コンテナ162の特徴は、上記の図7Aおよび図7Bに関して説明されているシステムと同様であることが可能である。図8A図8Bに示されていないが、人間オペレーター164は、ロボットオペレーター160’、160”のうちのいずれかを支援/協働することが可能である。
【0155】
図9Aは、コンテナ取扱車両300が動作するレールシステム108に隣接して配置されている配送レールシステム50の例を示しており、懸架されているロボットオペレーター160”を備えた2つのガントリー構成体165が、2つのレールシステム50、108の間の移行ゾーンの中に配置されており、配送レールシステム50は、採取された製品アイテム405を受け入れてさらに輸送するためのアイテム集約エリア410を含む。
【0156】
図9Bは、図9Aのアイテム集約エリア410の詳細を示しており、集約エリア410は、採取された製品アイテム405を受け入れてさらに輸送するために、5つのコンベヤー408および複数の水平方向の開口部407を含むものとして開示されている。
【0157】
図9Cは、配送レールシステム50の上で動作可能な集約車両400の側面図であり、集約車両400は、集約車両400のアイテムキャリア401から、および、さらなる輸送のために配送レールシステム50の中の水平方向の開口部407の中へ、製品アイテム405を出すための開放可能な側壁部403を有するものとして開示されている。
【0158】
図10Aおよび図10Bは、製品アイテム405が集約車両400のアイテムキャリア401から出され得るように、集約車両400の開放可能な側壁部406を開ける(図10B)および閉じる(図10A)ためのアクチュエーター406を備えた集約車両400を開示している。
【0159】
図10Cおよび図10Dは、開放可能な底部セクション404を備えた集約車両400を開示しており、集約車両400の中のアイテムキャリア401の中の製品アイテム405が、好ましくは、さらなる輸送のための下にある水平方向の開口部407を通して、集約車両400の下方のレベルまで、重力によって落下することができるようになっている。
【0160】
図10Eは、(図の中の左から始まって右へ)取扱またはピッキングステーション168を備えた配送レールシステム50と;配送車両30によって運搬されている保管コンテナ106同士の間で製品アイテム405を移動させるためのロボットオペレーター160”を備えたアイテムピッキングエリア409と;保管コンテナ106から集約車両400のアイテムキャリア401へ製品アイテム405を移動させるためのロボットオペレーター160”を備えたアイテムピッキングエリア409とを開示している。保管コンテナ106は、配送車両30によってアイテムピッキングエリア409へ輸送され得(図10E図10Fを参照)、すなわち、アイテムピッキングエリア409は、第2の場所としての役割を果たし、保管コンテナ106の中の製品アイテム405は、ロボットオペレーター160’、160”によって保管コンテナ106から採取され得、採取された製品アイテム405は、別の保管コンテナ106の中へ、または、集約車両400の上のアイテムキャリア401の中へ設置され得る。
【0161】
図10Fは、保管コンテナ106から図10Eの集約車両400のアイテムキャリア401へ製品アイテム405を移動させるためのロボットオペレーター160”を備えたアイテムピッキングエリア409の詳細を示している。
【0162】
さらに図9A図9Cおよび図10A図10Dを参照すると、集約車両400は、(ロボットオペレーター160’、160”が、集約車両400の上のアイテムキャリア401の中へ製品アイテム405を設置するか、または、集約車両400の上のアイテムキャリア401から製品アイテム405を採取することができる配送レールシステム50の上の場所を含む)配送レールシステム50の上をX方向およびY方向の両方に移動可能であり得る。配送レールシステム50の上のそのような場所は、本明細書ではアイテムピッキングエリア409と称される。アイテムキャリア401は、4つの側壁部402、403、底部セクション404、およびオープントップを含むことが可能であり、側壁部403または底部セクション404のうちの1つは開放可能であり得、製品アイテム405が、アイテム集約エリア410において、それぞれ、水平方向にまたは垂直方向に、アイテムキャリア401から出され得るようになっている。アイテム集約エリア410は、コンベヤー408を含むことが可能であり、コンベヤー408は、好ましくは、アイテムキャリア401の底部セクション404、および/または、配送レールシステム50の内側の水平方向の開口部407と同一平面上にあるかまたはそれよりもいくらか低くなっている。アイテム集約エリア410は、製品アイテムがたとえばパッケージング/加工アッセンブリへさらに輸送される前に、アイテムキャリア401の中に保管されている製品アイテム405を出すために、集約車両400が位置決めされ得るエリアである。これが可能になるようにするために、側壁部403または底部セクション404のうちの1つは、トラップドア/ハッチであることが可能である。
【0163】
ある実施形態では、側壁部403または底部セクション404のうちの1つは、アクチュエーター406(図9A図9C図10A図10Bを参照)に接続され得、側壁部403または底部セクション404が、アクチュエーター406を活性化させることによって開閉され得るようになっている。換言すれば、開放可能な側壁部403または底部セクション404は、開放可能な側壁部403または底部セクション404が開位置にあるときに、アイテムキャリア401の中に開口部を提供する。代替的に、側壁部403または底部セクション404のうちの1つは、少なくとも1つの作動表面から構成されるか、または、少なくとも1つの作動表面を含む。
【0164】
集約車両400は、配送レールシステム50の上で2つの垂直の方向に集約車両400を移動させるためのホイール構成体32a、32b(図10A図10Bを参照)を含むことが可能である。
【0165】
開放可能な側壁部403または底部セクション404は、ヒンジ付きの表面または側壁部403を含むことが可能である。開放可能な側壁部403は、側壁部403が開けられているときに、アイテムキャリア401の底部セクション404の中に配置されているコンベヤー404による移動からの影響の下で、製品アイテム405が横向きに出されることを側壁部403によって制限されないように、集約車両400の中の底部セクション404を形成するコンベヤー404(図10Bを参照)に対して配置され得る。コンベヤー404は、ベルト、ローラーなどを含むことが可能である。コンベヤーに対する代替例として、アイテムキャリアから外へ任意のアイテムを押し出すプッシュ構成体を提供することが可能である。
【0166】
開放可能な側壁部403は、上側端部においてヒンジ式になっていることが可能であり、開位置にあるときには、下側端部が上昇させられるようになっている。
【0167】
アイテム集約エリア410(図9A図9Cを参照)は、集約車両400から出された製品アイテム405をパッケージング/加工アッセンブリにガイドするように配置されている水平方向の開口部407またはコンベヤー408を含むことが可能である。コンベヤー408(好ましくは、ベルトコンベヤー408)は、製品アイテム405を横方向にガイドおよび輸送するように配置され得る。
【0168】
開口部407は、配送レールシステム50の下方のレベルに配置され得る。
【0169】
開口部407は、たとえば、パッケージングボックスを特徴としたベルトコンベヤーなどのような、パッケージング/加工アッセンブリ(図示せず)の上方に配置され得、集約車両400からの製品アイテム405は、パッケージングボックスの中へガイドされ得る。
【0170】
配送レールシステム50は、デュアルトラックレールであることが可能であり、2つの集約車両400が、配送レールシステム50の隣接するグリッドセルの上を互いに通過することができるようになっている。
【0171】
集約車両400は、配送レールシステム50のグリッドセル122’によって画定される水平方向のエリアの中にフィットする水平方向の周辺を有することが可能である(図9Bを参照)。
【0172】
集約車両400のホイール構成体32a、32bは、8つのホイールを含むことが可能であり、4つのホイールの第1のセット32aは、第1の方向への集約車両の横方向の移動を可能にし、残りの4つのホイールの第2のセット32bは、第1の方向に対して垂直になっている第2の方向への横方向の移動を可能にする。ホイール構成体の中のホイール32a、32bの一方または両方のセットは、ホイールリフティングメカニズムに接続され得、持ち上げおよび低下させられ得、第1のセットのホイール32aおよび/または第2のセットのホイール32bが、どの時点においても、下にあるそれぞれの配送レールシステム50と係合させられ得るようになっている。
【0173】
集約車両は、開放可能な側壁部または底部に接続されているアクチュエーター406を含むことが可能である。アクチュエーター406は、開位置と閉位置との間で、側壁部403および底部セクション404をそれぞれ移動させるように配置され得る。開位置において、アイテムキャリア401の中に位置している製品アイテム405は、アイテムキャリア401から外へ出され得る。代替的に、側壁部403または底部404のうちの1つは、少なくとも1つの作動カバーから構成されているか、または、少なくとも1つの作動カバーを含む。
【0174】
図10Eおよび図10Fを参照すると、さらなる態様によれば、または、先述のものに加えて、ロボットオペレーター160’、160”は、保管コンテナ106またはアイテムキャリア401の中に製品アイテム405を再整理または再配置させるように構成され得、かつ/または、保管コンテナ106(たとえば、本明細書で説明されているような配送車両30によって運搬されている保管コンテナ106)同士の間で、および/または、集約車両401の中のアイテムキャリア401同士の間で、製品アイテムを移動させるように構成され得る。保管コンテナ106の中での、異なる保管コンテナ106同士の間での、および/または、保管コンテナと集約車両の中のアイテムキャリアとの間での製品アイテム405の、そのような再整理、再配置、および/または移動は、配送レールシステム50の中の専用のアイテムピッキングエリア409の中で実施され得る。ロボットオペレーター160”(ガントリー構成体165から懸架されているロボットオペレーター160”として図10Eおよび図10Fに例示されている)は、保管コンテナ106のうちの少なくとも1つの保管の前に、および/または、保管コンテナ106のうちの少なくとも1つがその中の製品アイテム105の採取のために提示される前に(その採取は、たとえば、取扱またはピッキングステーション168において実施され得る)、配送車両30によって運搬されている保管コンテナ106同士の間で製品アイテム405を移送するように構成され得る。
【0175】
したがって、ロボットオペレーター160”は、倉庫システムの中の製品アイテム405を整理するように構成され得、かつ/または、たとえば、保管コンテナ106が、たとえば配送などのために、その中の製品アイテム405の選択のために提示される前に、保管コンテナ106の内容物を洗練するために使用され得る。たとえば、1つの保管コンテナ106がほとんど空である場合に、および、残りの製品アイテム405が同じ製品アイテム405を備えた別の保管コンテナ106に移動させられる場合に、または、取扱またはピッキングステーション168における提示のために、または、開放可能な側壁部403もしくは底部セクション404を通してアイテム集約エリア410においてたとえば水平方向の開口部407もしくはコンベヤー408(図9A図9Bを参照)へ直接的に移送するために、ロボットオペレーター106”が集約車両400の中のアイテムキャリア401の中の製品オーダーの一部を採取するかまたは仕上げる場合に、これは有利である可能性がある。
【0176】
そのような移動は、アイテムピッキングエリア409を利用することによって、たとえば図10Aのセットアップを使用することによって実施され得、アイテムピッキングエリア409では、ロボットアーム160”は、第1の遠隔操作型の配送車両30の中の保管コンテナ106から製品アイテム405を採集することが可能であり、次いで、保管コンテナ106を備えた第2の遠隔操作型の配送車両30は、第1の遠隔操作型の配送車両30を交換するかまたはロボットオペレーター160”のアームのリーチの中にそれ自体を位置決めすることが可能であり、次いで、アーム160”は、製品アイテム405を第2の遠隔操作型の配送車両30の中の保管コンテナ106の中に設置することが可能である。また、ロボットアームは、たとえば、移送の間に配送車両30が移動することなく、近隣のまたは近くの配送車両30同士または保管コンテナ106同士の間で製品アイテム405を移送することが可能である。代替的に、図10Fに示されているように、1つまたは複数の配送車両30は、集約車両400の隣に自分自身を位置決めすることが可能であり、すべての車両30、400は、ロボットオペレーター160”のアームのリーチの中になっている。図10Fの例は、一度に最大8つの車両(配送車両30および集約車両400の両方)をアイテムピッキングエリア409の中に(すなわち、ロボットオペレーター160”のアームのリーチの中に)配置する可能性を提供する。次いで、ロボットオペレーター160”は、取扱またはピッキングステーション168における提示のために、または、開放可能な側壁部403または底部セクション404を通してアイテム集約エリア410の中の水平方向の開口部407もしくはコンベヤー408(図9A、9Bを参照)へ直接的に移送するために、配送車両30によって運搬されている保管コンテナ106のうちの1つまたは複数から製品アイテム405を採取し、集約車両400の中のアイテムキャリア401の中へ製品アイテム405を置くことが可能である。この後者の解決策において、第2の場所および/または第3の場所は、集約車両400の中のアイテムキャリア401であることが可能である。
【0177】
そのうえまたは代替的に、ロボットオペレーター160”は、1つのコンテナ106から別のコンテナ106の中へすべての製品アイテム405を移動させ、たとえば、部分的に空の保管コンテナ106を組み合わせて、満杯のコンテナ106および予備の空のコンテナ106を作ることが可能である。逆に、ロボットオペレーター160”は、保管コンテナ106から製品アイテム405を均一に分配し、複数の保管コンテナ106が必要な製品アイテム405を有することを保証し、その製品アイテム405タイプに関するアクセス効率を向上させることが可能である。この後者の解決策において、第2の場所および/または第3の場所は、別の遠隔操作型の配送車両30の上の保管コンテナ106であることが可能である。
【0178】
そのうえ、上記に示されているように、および、図10Eを参照すると、アイテムピッキングエリア409におけるロボットオペレーター160”は、製品アイテム405を備えた保管コンテナ106が取扱またはピッキングステーション168におけるオペレーター164に提示される前に、保管コンテナ106の中の製品アイテム405の再整理のプロセスの一部としても使用され得る。保管コンテナ106の中の製品アイテム405は、ロボットオペレーター160”によって採取された可能性があり、または、保管コンテナ106は、コンテナ取扱車両レールシステム108の下の保管コンテナ106のスタック107から直接的に来ることが可能である。次いで、取扱またはピッキングステーション168におけるオペレーター164は、保管コンテナ168がさらなる輸送または出荷のために準備される前に、保管コンテナ内容物を確認することだけを必要とすることが可能である。製品アイテム405が保管コンテナ106の中に無秩序に配置されている場合、ロボットオペレーター160”は、中間の事前採取段階で製品アイテム405をシステム化または再整理するために利用され得、保管コンテナ106が取扱またはピッキングステーション168に到着するときに、製品アイテム405が自動的に整理されるようになっており、製品アイテム405のすべてが、人間オペレーター164またはカメラによって上方から見ることができるようになっている(次いで、オペレーターは、別の場所におり、保管コンテナの中の製品アイテムのカメラによって撮影されたスナップショットを制御することによって、保管コンテナの中の内容物を単純に確認することが可能である)。
【0179】
そのような方法は、保管コンテナ106が配送車両30によって第2の場所(たとえば、アイテムピッキングエリア409)へ輸送された後に、ロボットオペレーター160’、160”によって保管コンテナ106の中の少なくとも1つの製品アイテム405を採取し、たとえば、保管コンテナ106の中の製品アイテム405を再整理するように、採取された製品アイテム405を同じ保管コンテナ106の中へ自動的に設置するステップを含むことが可能である。
【0180】
そのうえ、ロボットオペレーター160’、160”は、1つの共通の保管コンテナ106の中に保管されている異なるカテゴリーの製品アイテム405を複数の他の保管コンテナ106に再整理するプロセスの一部としても使用され得る(たとえば、異なる製品カテゴリーのそれぞれに対して1つの保管コンテナ106)。たとえば、1つの保管コンテナ106は、1つの薬剤提供者からのさまざまな薬剤を含むことが可能であり、自動倉庫グリッド1の中に保管され得る。次いで、自動倉庫システムは、それが時間および容量を有するときはいつでも、異なる薬剤を伴うこの保管コンテナ106を第2の場所(たとえば、アイテムピッキングエリア409)におけるロボットオペレーター405に持ってくることが可能であり、ロボットオペレーター160”が、それぞれの保管コンテナ106の中に1つのタイプの薬剤を設置することができるようになっている。
【0181】
そのような方法は、保管コンテナ106が配送車両30によって第2の場所へ輸送された後に、
- ロボットオペレーター160’、160”によって保管コンテナ106から少なくとも1つの製品アイテム405を採取し、採取された製品アイテム405を別のそれぞれの保管コンテナ106の中に設置するステップを含むことが可能である。
【0182】
上記に説明されている異なるロボットオペレーター160’、160”のすべてに共通して、それらは、特定のプロジェクトの中の需要、ならびに、製品アイテムのサイズおよび形状に応じて、適切な把持デバイス、および、任意の必要な補助機器、たとえば、カメラ、ライト、距離センサーなどを提供され得る。そのような機器は、当業者に知られることとなり、本明細書でさらに特定されていない。そのうえ、ガントリー構成体165の水平方向のビーム167にロボットオペレーター160”を懸架させるために必要とされる手段は、下にある配送レールシステム50に対するXYZ方向への移動の所望の機能を提供する任意の手段であることが可能であり、その手段は、当業者に知られており、さらに本明細書で説明されることとはならない。同様に、フロアベース装着型のロボットオペレーター160’、または、配送レール50の上のベースのために必要な任意の締結(すなわち、必要な安定性を提供する任意の手段)は、当業者に知られていることとなり、および/または、フロアベース169または配送レールベース(図示せず)に対するロボットオペレーター160’の回転移動の可能性を促進させる。
【0183】
本発明は、据え付けるのが容易であり、据え付け完了後に配送能力が容易に向上され得る、高効率の自動倉庫システムを提供する。
【0184】
先行する説明において、ロボットオペレーターを使用して製品アイテムを採取する自動倉庫システムおよび関連の方法のさまざまな態様が、例示目的の実施形態を参照して説明されてきた。説明の目的のために、特定の数、システム、および構成が、システムおよびその作業の徹底的な理解を提供するために記述された。しかし、この説明は、限定する意味で解釈されることを意図していない。例示目的の実施形態のさまざまな修正例および変形例、ならびに、開示されている主題に関する当業者に明らかであるシステムの他の実施形態は、本発明の範囲の中にあると見なされる。
【符号の説明】
【0185】
1 自動倉庫システム
30 配送車両
31 車両本体部
32 ローリングデバイス
32a 第1のセットのホイール
32b 第2のセットのホイール
35 コンテナキャリア
36 コンベヤー
45 リフティングアーム
50 配送レールシステム
51 第1のセットの平行なレール
52 第2のセットの平行なレール
P1 配送レールシステムの水平方向の平面
100 フレームワーク構造体
102 フレームワーク構造体の直立部材
103 フレームワーク構造体の水平方向の部材
104 保管グリッド/3次元のグリッド
105 保管カラム
106 保管コンテナ
107 スタック
108 レールシステム/コンテナ取扱車両レールシステム
110 第1の方向Xへの第1のセットの平行なレール
112 グリッドカラム
111 第2の方向Yへの第2のセットの平行なレール
115 グリッド開口部
119 配送カラム
120 配送カラム
122 グリッドセル
122’ グリッドセル配送レールシステム
140 配送システム
150 配送ポート
151 メザニンレベル
153 コンベヤーベルト
160’ フロアベース装着型のロボットオペレーター
160” ガントリー構成体から懸架されているロボットオペレーター
161 エントリーライン
162 輸送コンテナ
163 コンベヤー給送システム
164 人間オペレーター
165 ガントリー構成体
166 垂直方向のビーム
167 水平方向のバー
168 取扱またはピッキングステーション
169 フロアベース
200 第1のコンテナ取扱車両
201 ホイール構成体
300 第2のコンテナ取扱車両
301 ホイール構成体
X 第1の方向
Y 第2の方向
P レールシステムの水平方向の平面
P1 配送レールシステムの水平方向の平面
400 集約車両
401 集約車両の中のアイテムキャリア
402 側壁部
403 開放可能な側壁部
404 底部セクション
405 製品アイテム
406 アクチュエーター
407 水平方向の開口部
408 コンベヤー
409 アイテムピッキングエリア
410 アイテム集約エリア
図1A
図1B
図1C
図1D
図2A
図2B
図2C
図3A
図3B
図3C
図3D
図4A
図4B
図4C
図5
図6A
図6B
図6C
図7A
図7B
図8A
図8B
図9A
図9B
図9C
図10A
図10B
図10C
図10D
図10E
図10F