JP2023009295A - 第1および第2の区分を伴い、第2の区分内にバッテリを伴うコンテナ取扱車両 - Google Patents
第1および第2の区分を伴い、第2の区分内にバッテリを伴うコンテナ取扱車両 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】下層保管システムの3次元グリッドから保管コンテナをピックアップするためのコンテナ取扱車両を提供すること。【解決手段】コンテナ取扱車両は、グリッド内のレールシステム上で第1の方向に沿って車両を移動させるために車両本体の対向する部分に配列される車輪の第1のセットと、グリッド内のレールシステム上で第2の方向に沿って車両を移動させるために車両本体の対向する部分に配列される車輪の第2のセットを備え、第2の方向は、第1の方向に垂直であり、車両本体は、全ての側上の壁を備え、四辺形占有面積を形成し、車両本体によって形成される占有面積の中心点に対して中心外れに第1の区分の中心点が配列されるように横並びに配列される第1の区分と第2の区分とを備え、第2の区分の占有面積に対する第1の区分の占有面積のサイズ比は、少なくとも2:1であり、第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、第2の区分は、少なくとも第1のバッテリを備える。【選択図】図9
Description
本発明は、自動化保管および回収システムのためのフィールドコンテナ取扱車両およびそのようなコンテナ取扱車両を備える自動化保管および回収システムに関する。
本出願人のすでに公知のオートストアシステムは、3次元保管グリッド構造を備える、保管システムであり、保管コンテナ/複数のコンテナが、相互にある高さに重ねてスタックされる。そのような従来技術のシステムが、図1に示される。
保管システムは、例えば、第NO317366号および第WO 2014/090684 A1号に詳細に開示されている。
図1は、典型的な従来技術の自動化保管および回収システム1のフレームワーク構造を開示し、図2aおよび2bは、そのようなシステムの公知のコンテナ取扱車両を開示する。
フレームワーク構造は、複数の直立部材/外形2と、直立部材2によって支持される、複数の水平部材3とを備える。部材2、3は、典型的には、金属、例えば、押出アルミニウム外形から作製され得る。
フレームワーク構造は、横列において配列される複数のグリッド開口部/縦列12を備える、保管グリッド4を画定する。グリッド縦列12の大部分は、コンテナまたは容器としても公知の保管コンテナ6がスタック7を形成するように相互に重ねてスタックされる、保管縦列5である。各保管コンテナ6(または略してコンテナ)は、典型的には、複数の製品アイテム(図示せず)を保持し得、保管コンテナ6内の製品アイテムは、同じであり得る、または用途に応じて異なる製品タイプであり得る。フレームワーク構造は、保管コンテナ6のスタック7の水平移動に対して防御し、コンテナ6の垂直移動を誘導するが、通常、スタックされているときに保管コンテナ6を別様に支持しない。
上側水平部材3は、グリッド縦列12の上部を横断してグリッドパターンにおいて配列される、レールシステム8を備え、そのレールシステム8上で、複数のコンテナ取扱車両9が、保管コンテナ6を保管縦列5から持ち上げ、保管コンテナ6をその中に降下させ、また、保管縦列5の上方に保管コンテナ6を輸送するために動作される。レールシステム8は、フレーム構造の上部を横断して第1の方向Xにおけるコンテナ取扱車両9の移動を誘導するように配列される、平行レールの第1のセット10と、第1の方向Xに垂直である、第2の方向Yにおけるコンテナ取扱車両9の移動を誘導するためにレールの第1のセット10に垂直に配列される、平行レールの第2のセット11とを備える(図3参照)。このように、レールシステム8は、保管縦列5の上端を画定し、その上方で、コンテナ取扱車両9は、保管縦列5の上方で側方に、すなわち、水平X-Y平面に平行である平面内で移動することができる。
各コンテナ取扱車両9は、車両本体13と、コンテナ取扱車両9の側方移動、すなわち、X方向およびY方向における移動を可能にする、車輪の第1および第2のセット22、23とを備える。図2では、各セット内の2つの車輪が、可視である。車輪の第1のセット22は、レールの第1のセット10の2つの隣接するレールと係合するように配列され、車輪の第2のセット23は、レールの第2のセット11の2つの隣接するレールと係合
するように配列される。車輪のセット22、23のうちの1つは、車輪の第1のセット22および/または車輪の第2のセット23が、任意の時点でレールのそれらの個別のセット10、11と係合され得るように、持ち上げられ、降下されることができる。
するように配列される。車輪のセット22、23のうちの1つは、車輪の第1のセット22および/または車輪の第2のセット23が、任意の時点でレールのそれらの個別のセット10、11と係合され得るように、持ち上げられ、降下されることができる。
各コンテナ取扱車両9はまた、保管コンテナ6の垂直輸送、例えば、保管コンテナ6を保管縦列5から持ち上げ、保管コンテナ6をその中に降下させるために、持上デバイス18(図1および2aに図示されないが、図2bに可視である)を備える。持上デバイス18は、保管コンテナ6に係合するように適合される、持上フレーム(図2aに図示されないが、図2bに示され、17と標識化されるものに類似する)を備え、その持上フレームは、車両本体13に対する持上フレームの位置が、第1の方向Xおよび第2の方向Yに直交する、第3の方向Zにおいて調節され得るように、車両本体13から降下されることができる。
従来、本願の目的のために、Z=1は、グリッド4の最も上側の層、すなわち、レールシステム8の直下の層を識別し(本願では、レールシステム8は、グリッドの上部レベルと呼ばれる)、Z=2は、レールシステム8の下方の第2の層であり、Z=3は、第3の層であり、以下同様である。図1に開示される実施形態では、Z=8は、グリッド4の最も下側の底部層を識別する。その結果、実施例として、図1に示されるデカルト座標系X、Y、Zを使用して、図1の6’と識別される保管コンテナは、グリッド場所またはセルX=10、Y=2、Z=3を占有すると考えられることができる。コンテナ取扱車両9は、層Z=0において進行すると考えられることができ、各グリッド縦列12は、そのX座標およびY座標によって識別されることができる。
各コンテナ取扱車両9は、グリッド4を横断して保管コンテナ6を輸送するとき、保管コンテナ6を受容し、詰め込むための保管コンパートメントまたは空間を備える。保管空間は、例えば、第WO2014/090684A1号(その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる)に説明されるように、車両本体13内の中心に配列される、空洞21を備え得る。
代替として、コンテナ取扱車両は、第NO317366号(その内容もまた、参照することによって本明細書に組み込まれる)に説明されるように、片持ち梁構造を有し得る。
単一セルコンテナ取扱車両9は、例えば、第WO2015/193278A1号(その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる)に説明されるように、グリッド縦列12の側方または水平範囲、すなわち、X方向およびY方向におけるグリッド縦列12の周辺/周囲にほぼ等しい、占有面積F、すなわち、X方向およびY方向における水平周辺(図4参照)を有し得る。代替として、コンテナ取扱車両9は、例えば、第WO2014/090684A1号に開示されるように、グリッド縦列12の側方範囲よりも大きい占有面積を有し得る。
レールシステム8は、図3に示されるように、単一軌道システムであり得る。好ましくは、レールシステム8は、図4に示されるように、二重軌道システムであり、したがって、概して、グリッド縦列12の側方範囲に対応する占有面積Fを有するコンテナ取扱車両9が、別のコンテナ取扱車両9が、その横列に隣接するグリッド縦列12の上方に位置付けられている場合であっても、XまたはY方向のいずれかにおいてグリッド縦列の横列に沿って進行することを可能にする。
保管グリッドでは、グリッド縦列12の大部分は、保管縦列5、すなわち、保管コンテナがスタックにおいて保管されるグリッド縦列である。しかしながら、グリッドは、通常、保管コンテナを保管するために使用されないが、コンテナ取扱車両が保管コンテナを荷
下ろしする、および/またはピックアップし得る場所を備える、少なくとも1つのグリッド縦列12を有し、したがって、それらは、保管コンテナ6がグリッドの外側からアクセスされ得る、またはグリッドから外に、またはその中に移送され得るアクセスステーション、すなわち、コンテナ取扱ステーションに輸送されることができる。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、ポートが位置するグリッド縦列は、ポート縦列と称され得る。
下ろしする、および/またはピックアップし得る場所を備える、少なくとも1つのグリッド縦列12を有し、したがって、それらは、保管コンテナ6がグリッドの外側からアクセスされ得る、またはグリッドから外に、またはその中に移送され得るアクセスステーション、すなわち、コンテナ取扱ステーションに輸送されることができる。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、ポートが位置するグリッド縦列は、ポート縦列と称され得る。
図1のグリッド4は、2つのポート縦列19および20を備える。第1のポート縦列19は、例えば、コンテナ取扱車両9がアクセスまたは移送ステーション(図示せず)に輸送されるべき保管コンテナを荷下ろしし得る、専用荷下ろしポート縦列であり得、第2のポート20縦列は、コンテナ取扱車両9がアクセスまたは移送ステーションからグリッド4に輸送された保管コンテナをピックアップし得る、専用ピックアップポート縦列であり得る。
図1に開示されるグリッド4内に保管される保管コンテナ6が、アクセスされるべきであるとき、コンテナ取扱車両9のうちの1つは、標的保管コンテナをグリッド4内のその位置から回収し、これを荷下ろしポート19に輸送するように命令される。本動作は、コンテナ取扱車両9を、標的保管コンテナが位置付けられる保管縦列5の上方のグリッド場所に移動させるステップと、コンテナ取扱車両の持上デバイス(図示せず、車両の中心空洞内で内部に配列されるが、図2bの第2の従来技術の車両の持上デバイス18に類似する)を使用して、保管縦列5から保管コンテナ6を回収するステップと、保管コンテナを荷下ろしポート19に輸送するステップとを伴う。第2の従来技術の車両9が、図2bに示され、持上デバイスの一般的設計をより良好に図示する。第2の車両9の詳細が、ノルウェー特許第NO317366号に説明されている。両方の従来技術の車両9の持上デバイス18は、保管コンテナへの解放可能接続のために、持上フレーム17(把持デバイスとも呼ばれ得る)の角に近接して接続される、持上バンドのセットを備える。持上フレーム17(および随意に、接続された保管コンテナ6)を持ち上げる、または降下させるために、持上バンドは、コンテナ取扱車両内に配列される、少なくとも1つの回転持上シャフトまたはドラム(図示せず)上に巻取される/それから巻取解除される。少なくとも1つの持上シャフトの種々の設計が、例えば、第WO2015/193278 A1号および第PCT/EP2017/050195号に説明されている。持上フレーム17は、保管コンテナに解放可能に接続するためのコンテナ接続要素と、誘導ピンとを特徴とする。標的保管コンテナが、スタック7内の深くに位置する、すなわち、1つまたは複数の他の保管コンテナが、標的保管コンテナの上方に位置付けられている場合、動作はまた、保管縦列から標的保管コンテナを持ち上げることに先立って、上方に位置付けられる保管コンテナを一時的に移動させるステップを伴う。時として、当技術分野において「採掘」と称される、本ステップは、標的保管コンテナを荷下ろしポート19に輸送するために続けて使用される、同一のコンテナ取扱車両を用いて、または1つまたは複数の他の協働するコンテナ取扱車両を用いて実施され得る。代替として、または加えて、自動化保管および回収システムは、保管縦列から保管コンテナを一時的に除去するタスクに特に専門化されたコンテナ取扱車両を有し得る。いったん標的保管コンテナが、保管縦列から除去されると、一時的に除去された保管コンテナは、元々の保管縦列の中に再位置付けされることができる。しかしながら、除去された保管コンテナは、代替として、他の保管縦列に再配置され得る。
保管コンテナ6が、グリッド4内に保管されるべきであるとき、コンテナ取扱車両9のうちの1つは、ピックアップポート20から保管コンテナをピックアップし、これが保管されるべきである保管縦列5の上方のグリッド場所にこれを輸送するように命令される。保管縦列スタック内の標的位置に、またはその上方に位置付けられる任意の保管コンテナが、除去された後、コンテナ取扱車両9は、保管コンテナを所望の位置に位置付ける。除
去された保管コンテナは、次いで、保管縦列の中に戻るように降下される、または他の保管縦列に再配置され得る。
去された保管コンテナは、次いで、保管縦列の中に戻るように降下される、または他の保管縦列に再配置され得る。
自動化保管および回収システムを監視および制御する、例えば、所望の保管コンテナが、コンテナ取扱車両9が相互に衝突することなく、所望の時間に所望の場所に送達され得るように、グリッド4内の個別の保管コンテナの場所、各保管コンテナ6の内容物、およびコンテナ取扱車両9の移動を監視および制御するために、自動化保管および回収システムは、制御システムを備え、これは、典型的には、コンピュータ化され、保管コンテナを追跡するためのデータベースを備える。
従来技術の解決策は、とりわけ、いわゆる単一セルロボットを含む。単一セルロボットは、そのバッテリを、保管コンテナを受容するための空間の上方のロボットの上側部分内に配列される。これは、ロボットに関する比較的に高い重心、およびバッテリが、より大きく、より重いバッテリによって置換されることになる場合の安定性に関する課題の増加をもたらす。
その結果、従来技術の解決策は、バッテリが、より大きいバッテリと置換されることになる場合のロボットの安定性に関連する欠点を有する。
上記に照らして、ロボットに関連する前述の問題のうちの1つ以上のものを解決する、または少なくとも軽減する、コンテナ取扱車両、該コンテナ取扱車両を備える自動化保管および回収システムを提供することが、望ましい。
特に、本発明の目的は、ロボットの安定性を低減させることなく、改良された動作時間を伴うロボットを提供することである。
本発明は、添付される請求項によって、および以下において定義される。
第1の側面では、本発明は、
グリッド内のレールシステム上で第1の方向(X)に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第1のセットと、
グリッド内のレールシステム上で第2の方向(Y)に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第2のセットであって、第2の方向(Y)は、第1の方向(X)に垂直であり、
車両本体は、全ての側上の壁(すなわち、垂直または略垂直の壁)を備え、四辺形/四角形占有面積を有する、車輪の第2のセットと、
第1の区分および第2の区分であって、第1の区分および第2の区分は、第1の区分の中心点が、車両本体の占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分と
を備え、
第2の区分の占有面積に対する第1の区分の占有面積のサイズ比は、少なくとも2:1であり、
第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第2の区分は、少なくとも第1のバッテリを備える、
下層保管システムの3次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための、コンテナ取扱車両を提供する。
グリッド内のレールシステム上で第1の方向(X)に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第1のセットと、
グリッド内のレールシステム上で第2の方向(Y)に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第2のセットであって、第2の方向(Y)は、第1の方向(X)に垂直であり、
車両本体は、全ての側上の壁(すなわち、垂直または略垂直の壁)を備え、四辺形/四角形占有面積を有する、車輪の第2のセットと、
第1の区分および第2の区分であって、第1の区分および第2の区分は、第1の区分の中心点が、車両本体の占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分と
を備え、
第2の区分の占有面積に対する第1の区分の占有面積のサイズ比は、少なくとも2:1であり、
第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第2の区分は、少なくとも第1のバッテリを備える、
下層保管システムの3次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための、コンテナ取扱車両を提供する。
第2の区分内に少なくとも第1のバッテリを配列する特徴は、重心が従来技術の単一セルロボットと比較してより低い点において、コンテナ取扱車両の改良された全体的安定性を提供する。通常、保管コンテナは、X方向およびY方向において長方形形状を有し、従来技術の単一セルロボットは、保管コンテナの断面形状に対応する長方形占有面積を有する(車両壁および車輪に起因してX方向およびY方向において若干より大きい)。一実施形態によるコンテナ取扱車両は、従来技術の単一セルロボットの長方形占有面積よりも安定する、略四辺形占有面積(すなわち、正方形)を有する。
壁という用語は、限定ではないが、金属またはプラスチック等の任意の比較的に剛性の材料の構造要素として理解されるものとする。第1の区分のための妥当な量の封入体(保管コンテナが収容される際に空気が排気されることを可能にするための通気孔を伴う)を提供することが、有益であり得る。第2の区分は、バッテリおよびモータへの必要な冷却を可能にするために、より開放的であることが好ましい。第2の区分を被覆する、ある形態の衝撃保護が、有益であり得るが、グリルまたはメッシュまたはフレームの棒材が、それらの目的のために十分であり得る。第2の区分の壁は、車輪に至るまでずっと延在する必要はない。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、少なくとも第1のバッテリは、固定される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、少なくとも第1のバッテリは、交換可能である。
ある実施形態では、コンテナ取扱車両はさらに、第1の区分の上側レベルに配列される、持上デバイスを備え、少なくとも第1のバッテリは、持上デバイスの少なくとも一部のレベルまたはその下方に配列される。これは、持上デバイスの上方に配列されるバッテリを有する従来技術の単一セルロボットと比較してより低い重心に起因して、車両の安定性を改良する。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、車輪の第1のセットは、車輪の第1のセットが第1の方向Xに沿った車両の移動を可能にする、第1の位置と、車輪の第2のセットが第2の方向Yに沿った車両の移動を可能にする、第2の位置との間で垂直方向に変位可能である。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分は、側のうちの2つが2つの他の側よりも長い、長方形占有面積を有し、第2の区分は、第1の区分の長い側に隣接する。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分は、車輪の第1のセットの第1の車輪、第2の車輪、第3の車輪、および第4の車輪、および車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪を収容し、第2の区分は、車輪の第2のセットの第3の車輪および第4の車輪を収容する。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分は、車輪の第1のセットの第1の車輪および第3の車輪、および車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪を収容し、第2の区分は、車輪の第1のセットの第2の車輪および第4の車輪、および車輪の第2のセットの第3の車輪および第4の車輪を収容する。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分は、4つの角を備え、車輪の第1の
セットの第1の車輪、第2の車輪、第3の車輪、および第4の車輪のリム、および車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪のリムは、第1の区分の角に配列される。
セットの第1の車輪、第2の車輪、第3の車輪、および第4の車輪のリム、および車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪のリムは、第1の区分の角に配列される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、少なくとも1つの第1のモータは、車輪の第1のセットの第1の車輪および第4の車輪のそれぞれのためのハブモータを備え、少なくとも1つの第2のモータは、車輪の第2のセットにおける第3の車輪および第4の車輪のそれぞれのためのハブモータを備える。言い換えると、車輪の第1のセットの第1の車輪および第4の車輪のそれぞれ、および車輪の第2のセットにおける第3の車輪および第4の車輪のそれぞれは、別個の/専用ハブモータによって駆動される。一実施形態では、ハブモータは、第2の区分内に配列される、またはその中に延在する。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分は、4つの角を備え、車輪の第1のセットの第1の車輪、第2の車輪、第3の車輪、および第4の車輪、および車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪の外側リムは、第1の区分の各角またはその近傍に配列される。
車輪は、それぞれ、第1および第2の区分を画定する壁の内側上に、第1および第2の区分を画定する壁の外側上に、または第1および第2の区分を画定する壁内に(例えば、陥凹または断面内に)配列されてもよい。壁は、最も外側の壁である、または第1および第2の区分の間に内部交差部または分割器要素を形成する壁であり得る。すなわち、車輪のうちのいくつかは、内部分割器要素によって支持され、第1の区分内、第2の区分内、または分割器要素の壁の内側に配列されることができる。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、コンテナ取扱車両はさらに、第1のバッテリの上方または下方の第2の区分内に配列される、少なくとも第2のバッテリを備えてもよい。好ましくは、第2のバッテリは、第1のバッテリの下方のレベルに、すなわち、両方のバッテリが、第1の区分の上側レベルの下方のレベルにあるように配列される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、車輪の第1のセットの第1の車輪および第4の車輪、および車輪の第2のセットの第3車輪および第4の車輪は、少なくとも第1のバッテリからの下向き投影面積内に配列され、下向き投影面積は、少なくとも第1のバッテリの下向き荷重を表す。
少なくとも第1のバッテリの下向き投影面積は、好ましくは、少なくとも第1のバッテリの水平断面積よりも大きいが、また、少なくとも第1のバッテリの水平断面積に実質的に等しくてもよい。
これは、車輪が、少なくとも第1のバッテリの垂直直下に配列される必要性がなく、また、少なくとも第1のバッテリに対して水平にオフセットして配列される得ることをもたらす。これは、少なくとも第1のバッテリが、第2の区分の断面積全体を占有していない状況において当てはまるであろう。
好ましくは、車輪の第1のセットの第1の車輪および第4の車輪、および車輪の第2のセットの第3の車輪および第4の車輪(すなわち、第2の区分内の、またはそれと関連する少なくとも4つの車輪)は、少なくとも第1のバッテリからの荷重の少なくとも一部が、第2の区分内の、またはそれと関連する該4つの車輪のそれぞれに印加されるように配列される。好ましくは、少なくとも第1のバッテリと第2の区分内の、またはそれと関連する4つの車輪との間の相互関係は、少なくとも第1のバッテリからの重量が、第2の区分内に、またはそれに近接して、またはそれと関連して配列される4つの車輪に少なくとも分散されるようなものである。少なくとも第1のバッテリおよび車輪の配列は、重量が
、4つの車輪に略均一に分散されるようなものであってもよい。したがって、レールシステム上の車輪の接地圧が、増加される際、車輪の空転のリスクは、殆ど存在しない。好ましくは、少なくとも第1のバッテリ(および第2のバッテリ)の重量の大部分(例えば、80%超または90%超)は、第2の区分内の、またはそれと関連する4つの車輪に分散される。
、4つの車輪に略均一に分散されるようなものであってもよい。したがって、レールシステム上の車輪の接地圧が、増加される際、車輪の空転のリスクは、殆ど存在しない。好ましくは、少なくとも第1のバッテリ(および第2のバッテリ)の重量の大部分(例えば、80%超または90%超)は、第2の区分内の、またはそれと関連する4つの車輪に分散される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第2の区分内の、またはそれと関連する少なくとも4つの車輪は、少なくとも第1のバッテリの略垂直下方に配列される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、コンテナ取扱車両はさらに、第1の区分内に配列される、交換可能バッテリを備える。
車輪は、その独自のモータ駆動装置、例えば、車輪内モータ駆動装置またはハブモータとともに配列されてもよい。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第2の区分は、車輪の第1のセットの少なくとも1つの車輪を駆動するための第1のモータと、車輪の第2のセットの少なくとも1つのモータを駆動するための第2のモータとを備える、モータのアセンブリまたは集合を備える。第1および第2のモータは、独立して、または共同して動作されることができる。
第1の区分の占有面積は、下層グリッドセルのサイズに等しくあり得、第2の区分は、第1の区分の占有面積を越えて水平に延在する、突出区分である。
グリッドセルが、X方向に延設される対向するレールとY方向に延設される対向するレールとの間の、レールを含む(レールが、単一軌道レールであるとき)、断面積として画定されてもよい。
グリッドセル開口部は、X方向に延設される2つの対向するレールとY方向に延設される2つの対向するレールとの間の開放断面積として画定されてもよい。
第2の区分の占有面積は、第1の区分の占有面積のサイズの半分未満である(第1の区分に対して1:2未満のサイズ比)。コンテナ取扱車両が、これが保管コンテナを第1の区分の中に、またはそれから外に持ち上げる、または降下させ得る位置においてグリッドセルの上方に位置付けられると、第2の区分は、隣り合うグリッドセルの中に延在する。しかしながら、車両本体の占有面積は、(Y方向において)1.5セル未満であり、他の方向(X方向)において最大1グリッドセル幅である。言い換えると、第1の方向におけるコンテナ取扱車両の側方範囲は、1セルにおける軌道の側方範囲に対応し、第1の方向に垂直な方向において最大1.5グリッドセルに対応する。その結果、保管コンテナを保管および回収するための例示的システムでは、上記に説明されるコンテナ取扱車両のうちの2つが動作され、対向する方向に配向される場合、それらは、第1の方向において、例えば、X方向において進行するとき、3つのグリッドセルを占有する一方、第2の方向において、例えば、Y方向において進行するとき、それらは、2つのグリッドセルを占有するグリッドセルの隣り合う横列に沿って進行することができる。
第1の区分は、グリッド縦列12の側方または水平範囲、すなわち、X方向およびY方向におけるグリッド縦列12の周辺/周囲にほぼ等しい、X方向およびY方向における水平周辺として画定される占有面積(図4参照)を有してもよい。
第2の区分は、X方向およびY方向におけるコンテナ取扱車両の水平範囲によって画定される占有面積を有してもよい。Y方向における範囲は、第1の区分のY方向における水
平範囲の最大半分である。
平範囲の最大半分である。
車輪の第1および第2のセットは、第1の方向におけるコンテナ取扱車両の移動を誘導するために軌道の第1のセットと係合するための車輪の第1のセットと、第2の方向におけるコンテナ取扱車両の移動を誘導するために軌道の第2のセットと係合するための車輪の第2のセットとを備えてもよい。
コンテナ取扱車両の第1の区分は、保管コンテナを収容するための空洞と、スタック内の保管位置と空洞の内側の輸送位置との間で垂直に保管コンテナを輸送するように配列される、持上デバイスとを備えてもよい。持上デバイスは、保管コンテナを解放可能に把持するように構成される、把持デバイスと、第1の区分に対して把持デバイスを持ち上げ、降下させるように構成される、持上モータとを備えてもよい。
第2の区分は、従来技術の単一セルロボットにおいて可能であるものよりも大きく、強力である、第2の区分内に配列される車輪を駆動するためのモータの使用を可能にする。加えて、第2の区分は、全ての8つの車輪により弱い/より小さいモータを具備する代わりに、車両の車輪のうちの4つのみにより大きい/より強力なモータを具備することを可能にする。利用可能な空間が、非常に限定されるため、第1の区分内に配列される車輪のためにより大きい/より強力なモータを使用することは、可能ではない。第1の区分におけるより大きい/より強力なモータの使用は、保管コンテナを受容するために利用可能な空間を縮小するか、または第1の区分の増加された占有面積を要求する、すなわち、第1の区分の占有面積が、1つを上回る保管縦列を網羅するかのいずれかであろう。より大きい/より強力なモータを使用する可能性は、改良された加速度および/または速度を有するコンテナ取扱車両の提供を可能にする。第1の区分と同様に、その占有面積を増加させる、またはコンテナを収容するために利用可能な空間を減少させることなく、従来技術の単一セル車両により大きい/より強力なモータを具備することは、困難であり、さらには不可能であり得る。
さらに、第2の区分内のモータ上でより大きいモータを利用することは、第1の区分内の車輪上のモータの必要性を最小限にし、いくつかの状況では、さらには排除し得る。したがって、コンテナ取扱車両に合計で4つのみの車輪モータを具備することが、可能であり、各モータは、第2の区分内に配列され、車輪モータのうちの2つは、X方向に走行する車輪を駆動し、モータのうちの2つは、Y方向に走行する車輪を駆動する。残りの4つの車輪は、次いで、受動的である(モータ駆動されない)。代替として、残りの4つの車輪は、車輪内モータを備える。
第2の区分内に配列されるより強力な車輪モータを有することによって、上置するバッテリの荷重/重量の大部分は、最も強力な駆動車輪を下向きに押動または押進し、したがって、レールシステム上の車輪の接地圧を増加させることによって、車輪空転のリスクを低減させるであろう。
他の状況では、車輪モータが、単独で十分に強力であり、高速度/加速度の要求が、限定される場合、コンテナ取扱車両内に合計2つの車輪モータを伴うことが、十分であり得る。次いで、2つの車輪モータは、第2の区分内に配列され、1つのモータは、X方向において車輪を駆動し、別のモータは、Y方向において車輪を駆動する。次いで、残りの6つの車輪は、受動的である(モータ駆動されない)、または車輪内モータを備える。
第2の区分内に配列されるモータは、それらの間に短い距離を有する。モータの間の短い距離に起因して、より少ない、例えば、1つのブラシレス直流(BLDC)カードが、従来技術の単一セルロボットにおける4つのBLDCカードの代わりに要求されてもよい
。従来技術の解決策では、コンテナ取扱車両内の車輪を駆動するモータの間の距離は、典型的には、4つのBLDCカードが要求されるような範囲のものである。BLDCカードの費用は、非常に高い。しかしながら、モータの間の距離が、第2の区分内にモータを配列することによって実質的に低減されることができるため、コンテナ取扱車両のための全体的費用は、より少ないBLDCカード(例えば、1つのみのBLDCカード)が要求されるため、削減されることができる。
。従来技術の解決策では、コンテナ取扱車両内の車輪を駆動するモータの間の距離は、典型的には、4つのBLDCカードが要求されるような範囲のものである。BLDCカードの費用は、非常に高い。しかしながら、モータの間の距離が、第2の区分内にモータを配列することによって実質的に低減されることができるため、コンテナ取扱車両のための全体的費用は、より少ないBLDCカード(例えば、1つのみのBLDCカード)が要求されるため、削減されることができる。
第1の区分および第2の区分は、壁または板または類似物等の第1および第2の区分の間の交差部における物理的障壁によって完全に分離されてもよい。代替として、第1および第2の区分は、例えば、交差部の一部または複数の部分のみを横断して延在する障壁または部材を提供することによって、第1および第2の区分の間の交差部において部分的に分離されてもよい。そのような部分的分離は、車両本体の下側部分における接続板、梁、ロッド、または類似物の形態であってもよく、その接続板、梁、ロッド、または類似物に、車輪の少なくとも1つのセットおよびバッテリ、および場合によってはモータが、接続されることができる。
コンテナ取扱車両はさらに、軌道センサのためのより多くの利用可能な空間を提供する。軌道センサは、通常、グリッド構造として敷設された軌道に対してX方向およびY方向において通過された交差路の数を追跡する追跡デバイスを統合することによって、コンテナ取扱車両の位置を検出するために、車輪の間の空間内に配列される。位置を検出する方法は、グリッドを形成するフレーム構造上に敷設された軌道に対する設定ルートを辿る遠隔動作された車両の位置を追跡するステップであって、車両は、グリッド内のレールシステム上で対応するX方向およびY方向に車両を移動させるための駆動装置に接続される、車輪の第1および第2のセットを有する、ステップを含み、本方法は、設定ルートに従ってX方向およびY方向における出発および停止位置の間を通過するための軌道交差路の数の情報を受信するステップと、車両のルートに沿った軌道において車両に取り付けられたセンサに指図するステップと、設定ルートに従ってX方向およびY方向において車両を移動させるときに通過された軌道交差路を検出および監視するステップと、通過された軌道横断路の数が、設定ルートに沿った個別のX方向およびY方向における出発および停止位置の間を通過するための軌道交差路の合計数に近づくと、信号をコントローラに伝送し、車両の車輪の駆動装置を制御するステップとを含んでもよい。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、車輪の第1のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれ、および車輪の第2のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれは、その間に想像回転軸を形成し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される回転軸のうちの1つは、車輪の第2のセットにおける両方の回転軸と交差し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される想像回転軸のうちの別のものは、車輪の第2のセットにおける回転軸のうちのいずれとも交差しない。
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される回転軸のうちの1つは、車輪の第2のセットにおける両方の回転軸と交差し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される想像回転軸のうちの別のものは、車輪の第2のセットにおける回転軸のうちのいずれとも交差しない。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、第1の区分のサイズは、下層保管および回収システムのレールシステムのグリッドセルに対応し、使用の間、コンテナ取扱車両が、保管コンテナを持ち上げる、または降下させるためのある位置にあるとき、第2の区分は、グリッドセルに対して水平に変位され、隣り合うグリッドセルの中に(すなわち、それにわたって)部分的に延在する。すなわち、第2の区分内に配列される少なくとも第1のバッテリは、第1の区分によって占有されるグリッドセルの外側に配列される。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、車輪の第1のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれ、および車輪の第2のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれは、その間に想像回転軸を形成し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される回転軸のうちの1つは、車輪の第2のセットにおける両方の回転軸と交差し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される想像回転軸のうちの別のものは、車輪の第2のセットにおける想像回転軸のうちのいずれとも交差しない。
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される回転軸のうちの1つは、車輪の第2のセットにおける両方の回転軸と交差し、
車輪の第1のセットにおける車輪によって形成される想像回転軸のうちの別のものは、車輪の第2のセットにおける想像回転軸のうちのいずれとも交差しない。
コンテナ取扱車両のある実施形態では、車輪の第1および第2のセットは、車両本体のある側方範囲、またはその中に配列される。
第2の側面では、本発明は、3次元グリッドと、少なくとも1つのコンテナ取扱車両とを備える、自動化保管および回収システムを提供し、グリッドは、その上でコンテナ取扱車両が移動し得る、レールシステムと、保管コンテナの複数のスタックとを備え、
レールシステムは、水平面P内に配列され、第1の方向Xに延在する、平行軌道の第1のセットと、水平面内に配列され、第1の方向Xに直交する、第2の方向に延在する、平行軌道の第2のセットとを備え、軌道の第1および第2のセットは、複数の隣接するグリッドセルを備える、グリッドパターンを水平面P内に形成し、各グリッドセルは、軌道の第1のセットの対向する軌道の対および軌道の第2のセットの対向する軌道の対によって画定される、グリッド開口部を備え、
保管コンテナの複数のスタックは、レールシステムの真下に位置する、保管縦列内に配列され、各保管縦列は、グリッド開口部の垂直下方に位置し、
コンテナ取扱車両は、車両本体のX方向およびY方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する、全ての側上の略垂直な壁と、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分とを備える、車両本体を特徴とし、
第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第2の区分は、車輪のセットのそれぞれの少なくとも1つの車輪を駆動するための少なくとも第1のバッテリを備え、
第1の区分の占有面積は、軌道の第1のセットの対向する軌道の対と軌道の第2のセットの対向する軌道の対との間の、軌道の幅を含む、ある断面積によって画定される、グリッドセルに実質的に等しく、第2の区分は、第1の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部の中に部分的に延在する。
レールシステムは、水平面P内に配列され、第1の方向Xに延在する、平行軌道の第1のセットと、水平面内に配列され、第1の方向Xに直交する、第2の方向に延在する、平行軌道の第2のセットとを備え、軌道の第1および第2のセットは、複数の隣接するグリッドセルを備える、グリッドパターンを水平面P内に形成し、各グリッドセルは、軌道の第1のセットの対向する軌道の対および軌道の第2のセットの対向する軌道の対によって画定される、グリッド開口部を備え、
保管コンテナの複数のスタックは、レールシステムの真下に位置する、保管縦列内に配列され、各保管縦列は、グリッド開口部の垂直下方に位置し、
コンテナ取扱車両は、車両本体のX方向およびY方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する、全ての側上の略垂直な壁と、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分とを備える、車両本体を特徴とし、
第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第2の区分は、車輪のセットのそれぞれの少なくとも1つの車輪を駆動するための少なくとも第1のバッテリを備え、
第1の区分の占有面積は、軌道の第1のセットの対向する軌道の対と軌道の第2のセットの対向する軌道の対との間の、軌道の幅を含む、ある断面積によって画定される、グリッドセルに実質的に等しく、第2の区分は、第1の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部の中に部分的に延在する。
自動化保管および回収システムのある実施形態では、X方向におけるコンテナ取扱車両の占有面積FVの範囲(LX)およびY方向におけるコンテナ取扱車両の占有面積FVの範囲(LY)は、
X方向においてLX=1.0グリッドセルであり、
Y方向において1<LY<1.5グリッドセルであり、
グリッドセルは、X方向に延設される2つの対向するレールとY方向に延設される2つの対向するレールとの間の、軌道の幅を含む、断面積として画定される。
X方向においてLX=1.0グリッドセルであり、
Y方向において1<LY<1.5グリッドセルであり、
グリッドセルは、X方向に延設される2つの対向するレールとY方向に延設される2つの対向するレールとの間の、軌道の幅を含む、断面積として画定される。
自動化保管および回収システムのある実施形態では、第2の区分は、隣り合うグリッド開口部の中に50%未満延在し、すなわち、コンテナ取扱車両の占有面積FVは、X方向において1つのグリッド開口部にわたって延在し、Y方向において最大1.5グリッド開口部にわたって延在してもよい。
第2の側面による保管システムにおけるコンテナ取扱車両は、第1の側面のコンテナ取扱車両の特徴のうちのいずれかを備えてもよい。
ある側面では、第1、第2、および任意の付加的モータは、ブラシレスDCモータを備える。永久磁石同期モータ(永久磁石を使用する)およびスイッチトリラクタンスモータ(いかなる永久磁石も使用しない)を含む、種々のタイプのブラシレスDCモータが、公知である。
永久磁石同期ブラシレスDCモータの作動原理は、例えば、https://en.wikipedia.org/wiki/Brushless_DC_electric_motorに説明されるように、当業者に公知であり、典型的には、ロータ内の1つ以上の永久磁石およびステータのためのモータ筐体上の電磁石を使用する。モータコントローラが、DCをACに変換する。本設計は、これが、モータの外側から急回転するロータに電力を伝達する複雑さを排除するため、ブラシモータのものよりも機械的に単純である。モータコントローラは、ホール効果センサまたは類似するデバイスを介してロータの位置を感知することができ、ロータコイル内の電流のタイミング、位相等を精密に制御し、トルクを最適化し、電力を節約し、速度を調整し、さらにはある程度の制動を適用することができる。
スイッチトリラクタンスモータの作動原理は、当業者に公知であり、例えば、http://cdn.intechweb.org/pdfs/13717.pdf から入手可能なJin-Woo Ahn (2011), Switched Reluctance Motor, Torque Control, Prof. Moulay Tahar Lamchich (Ed.), ISBN: 978-953-307-428-3, InTechおよびR. Krishnan (2001), Switched reluctance motor drives: Modelling, Simulation, Analysis, Design and Applications; CRC Pressに説明されている。
ある側面では、少なくとも1つのモータは、直流電気エネルギーを少なくとも第1または第2の持上シャフトの回転エネルギーに変換する、回転電気モータを備える。
ある側面では、少なくとも1つのモータは、永久磁石ブラシレスDCモータであり、モータは、ロータ磁石の間に半径方向に(ステータの半径方向外側上に)配列される、ステータを備える。ステータは、ステータ筐体に固定されてもよく、そのステータ筐体は、コンテナ取扱車両の筐体に接続される。ロータ磁石は、ステータを囲繞する車輪リムの内側上に配列されてもよく、車輪とともに回転するように接続されることができる。ステータは、次いで、ロータ磁石を回転させ、それによって、車輪を回転させる。スタータは、例えば、少なくとも部分的に、好ましくは、完全に、モータ筐体と同一の回転面内に、かつ少なくとも部分的に、好ましくは、完全に、コンテナ取扱車両内に配列されてもよい。用語「回転面」は、本実施形態では、車輪の回転軸から垂直に延在する平面を表す。該ステータは、巻線およびヨークの両方を含み、ステータフィールド巻線は、ロータ磁石が配列される車輪リムの外側周辺を辿る。
ある側面では、電気モータは、上記に説明される永久磁石ブラシレスDCモータと類似する作動原理を伴うリラクタンスモータ、例えば、複数のステータ極を伴うステータ要素と、車輪のうちの1つがロータ要素である、またはロータ要素の一部を形成する、駆動シャフトに接続される、またはその一部である、複数のロータ極を特徴とするロータ要素とを備える、スイッチトリラクタンスモータであってもよい。リラクタンスモータのロータ要素(または駆動シャフト)は、車輪の中心線と整合される、または車輪の一方の端部の一部を備えてもよい。代替として、ステータ要素は、ロータ要素内に配列されることができ(または逆もまた同様であり)、ロータ要素は、該車輪の一部として、またはそれに動作可能に接続される、車輪内に配列されてもよい。本後者の解決策は、車両本体の空洞内の空間の最大量を自由にするであろう。
以下では、多数の具体的詳細が、本発明の実施形態の徹底的な理解を提供するために、実施例としてのみ導入される。しかしながら、当業者は、これらの実施形態が、具体的詳
細のうちの1つ以上のものを伴わずに、または他の構成要素、システム等を用いて実践され得ることを認識するであろう。他の事例では、周知の構造または動作は、開示される実施形態の側面を不明瞭にすることを回避するために、示されない、または詳細に説明されない。
細のうちの1つ以上のものを伴わずに、または他の構成要素、システム等を用いて実践され得ることを認識するであろう。他の事例では、周知の構造または動作は、開示される実施形態の側面を不明瞭にすることを回避するために、示されない、または詳細に説明されない。
本開示では、上側、下側、側方、垂直、X方向、Y方向、Z方向等の相対的用語は、参照システムとして上記に言及される従来技術の保管システム(図1)を使用して解釈されるものとする。したがって、車両のX方向およびY方向における延在部に関連して側方の特徴は、X方向およびY方向における車両の延在部、例えば、X方向およびY方向における車両の占有面積であるように理解されるものとする。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
下層保管システム(1)の3次元グリッド(4)から保管コンテナ(6)をピックアップするためのコンテナ取扱車両(9’)であって、
車輪の第1のセット(14)であって、前記車輪の第1のセット(14)は、前記グリッド(4)内のレールシステム(8)上で第1の方向(X)に沿って前記車両(9’)を移動させるために、車両本体(13)の対向する部分に配列される、車輪の第1のセット(14)と、
車輪の第2のセット(15)であって、前記車輪の第2のセット(15)は、前記グリッド(4)内の前記レールシステム(8)上で第2の方向(Y)に沿って前記車両(9’)を移動させるために、前記車両本体(13)の対向する部分に配列され、前記第2の方向(Y)は、前記第1の方向(X)に垂直であり、
前記車両本体(13)は、全ての側上の壁を備え、四辺形占有面積を形成する、車輪の第2のセット(15)と、
第1の区分および第2の区分であって、前記第1の区分および第2の区分は、第1の区分の中心点が、前記車両本体(13)によって形成される占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分と
を備え、
前記第2の区分の占有面積に対する前記第1の区分の占有面積のサイズ比は、少なくとも2:1であり、
前記第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
前記第2の区分は、少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)を備える、コンテナ取扱車両。
(項目2)
前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)は、固定される、項目1に記載のコンテナ取扱車両。
(項目3)
前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)は、交換可能である、項目1に記載のコンテナ取扱車両。
(項目4)
前記第1の区分の上側レベルに配列される持上デバイスをさらに備え、前記少なくとも第1のバッテリは、前記上側レベルまたはその下方に配列される、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目5)
前記第1の区分は、前記側のうちの2つが2つの他の側よりも長い長方形占有面積を有し、前記第2の区分は、前記第1の区分の長い側に隣接する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目6)
前記第1の区分は、前記車輪の第1のセットの第1、第2、第3、および第4の車輪(201’、201’’、201’’’、201’’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)を収容し、前記第2の区分は、前記車輪の第2のセットの第3の車輪(202’’’)および第4の車輪(202’’’’)を収容する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目7)
前記第1の区分は、前記車輪の第1のセットの第1の車輪(201’)および第3の車輪(201’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)を収容し、前記第2の区分は、前記車輪の第1のセットの第2の車輪(201’’)および第4の車輪(201’’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第3の車輪(202’’’)および第4の車輪(202’’’’)を収容する、項目1-5のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目8)
前記第1の区分は、4つの角を備え、前記車輪の第1のセットの第1の車輪(201’)、第2の車輪(201’’)、第3の車輪(201’’’)、および第4の車輪(201’’’’) の外側リム、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)の外側リムは、前記第1の区分(204)の各角またはその近傍に配列される、項目6または項目7に記載のコンテナ取扱車両。
(項目9)
前記第1のバッテリ(213’)の上方または下方の前記第2の区分(205)内に配列される少なくとも第2のバッテリ(213’’)をさらに備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目10)
第2の区分(205)内の、またはそれと関連する前記少なくとも4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)は、前記少なくとも第1のバッテリの重量が、前記4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)に少なくとも分散されるように配列される、項目8に記載のコンテナ取扱車両。(項目11)
前記第2の区分(205)内の、またはそれと関連する前記少なくとも4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)は、前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)の略垂直下方に配列される、項目9または10に記載のコンテナ取扱車両。
(項目12)
前記第1の区分(204)内に配列される交換可能バッテリを備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目13)
前記第2の区分(205)は、モータのアセンブリを備え、前記モータのアセンブリは、前記車輪の第1のセットを駆動するための第1のモータ(203)と、前記車輪の第2のセットを駆動するための第2のモータ(203)とを備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目14)
前記第1の区分(204)のサイズは、下層保管および回収システムのレールシステム(8)のグリッドセル(14)に対応し、使用の間、前記コンテナ取扱車両(9’)は、保管コンテナ(6)を持ち上げるかまたは降下させるためのある位置にあり、前記第2の区分(205)は、前記グリッドセル(14)に対して水平に変位され、隣り合うグリッドセル(14)の中に部分的に延在する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両(9’)。
(項目15)
自動化保管および回収システムであって、前記自動化保管および回収システムは、3次元グリッド(4)と、少なくとも1つのコンテナ取扱車両(9’)とを備え、前記グリッドは、その上で前記コンテナ取扱車両が移動し得るレールシステム(8)と、保管コンテナの複数のスタック(7)とを備え、
前記レールシステム(8)は、水平面(P)内に配列され、第1の方向(X)に延在する平行軌道の第1のセット(10)と、前記水平面(P)内に配列され、前記第1の方向(X)に直交する第2の方向(Y)に延在する平行軌道の第2のセット(11)とを備え、前記軌道の第1および第2のセット(10、11)は、複数の隣接するグリッドセル(14)を備えるグリッドパターンを前記水平面(P)内に形成し、各グリッドセルは、前記軌道の第1のセット(10)の対向する軌道の対(10a、10b)および前記軌道の第2のセット(11)の対向する軌道の対(10a、10b)によって画定されるグリッド開口部(15)を備え、
前記保管コンテナ(6)の複数のスタック(7)は、前記レールシステム(8)の真下に位置する保管縦列(5)内に配列され、各保管縦列(5)は、グリッド開口部(15)の垂直下方に位置し、
前記コンテナ取扱車両(9’)は、車両本体(13)を特徴とし、前記車両本体(13)は、前記車両本体(13)のX方向およびY方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する全ての側上の略垂直な壁と、横並びに配列される第1の区分(204)および第2の区分(205)とを備え、
前記第1の区分(204)は、保管コンテナ(6)を収容するように構成され、
前記第2の区分(205)は、前記車輪のセットのそれぞれの少なくとも1つの車輪を駆動するための少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)を備え、
前記第1の区分(204)の占有面積(F1)は、前記軌道の第1のセット(10)の対向する軌道の対(10a、10b)と前記軌道の第2のセット(11)の対向する軌道の対(10a、10b)との間の、前記軌道の幅を含むある断面積によって画定されるグリッドセル(14)に実質的に等しく、前記第2の区分(205)は、前記第1の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部(15)の中に部分的に延在する、自動化保管および回収システム。
(項目16)
前記X方向における前記コンテナ取扱車両(9’)の占有面積FVの範囲(LX)および前記Y方向における前記コンテナ取扱車両(9’)の占有面積FVの範囲(LY)は、
前記X方向においてLX=1.0グリッドセル(14)であり、
前記Y方向において1<LY<1.5グリッドセル(14)であり、
グリッドセル(14)は、前記X方向に延設される2つのレールの中間点と前記Y方向に延設される2つのレールの中間点との間の、前記軌道の幅を含む断面積として画定される、
項目15に記載の自動化保管および受容システム。
(項目17)
前記第2の区分(205)は、前記隣り合うグリッド開口部(12)の中に50%未満突出する、項目15または16に記載の自動化保管および受容システム。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
下層保管システム(1)の3次元グリッド(4)から保管コンテナ(6)をピックアップするためのコンテナ取扱車両(9’)であって、
車輪の第1のセット(14)であって、前記車輪の第1のセット(14)は、前記グリッド(4)内のレールシステム(8)上で第1の方向(X)に沿って前記車両(9’)を移動させるために、車両本体(13)の対向する部分に配列される、車輪の第1のセット(14)と、
車輪の第2のセット(15)であって、前記車輪の第2のセット(15)は、前記グリッド(4)内の前記レールシステム(8)上で第2の方向(Y)に沿って前記車両(9’)を移動させるために、前記車両本体(13)の対向する部分に配列され、前記第2の方向(Y)は、前記第1の方向(X)に垂直であり、
前記車両本体(13)は、全ての側上の壁を備え、四辺形占有面積を形成する、車輪の第2のセット(15)と、
第1の区分および第2の区分であって、前記第1の区分および第2の区分は、第1の区分の中心点が、前記車両本体(13)によって形成される占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第1の区分および第2の区分と
を備え、
前記第2の区分の占有面積に対する前記第1の区分の占有面積のサイズ比は、少なくとも2:1であり、
前記第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
前記第2の区分は、少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)を備える、コンテナ取扱車両。
(項目2)
前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)は、固定される、項目1に記載のコンテナ取扱車両。
(項目3)
前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)は、交換可能である、項目1に記載のコンテナ取扱車両。
(項目4)
前記第1の区分の上側レベルに配列される持上デバイスをさらに備え、前記少なくとも第1のバッテリは、前記上側レベルまたはその下方に配列される、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目5)
前記第1の区分は、前記側のうちの2つが2つの他の側よりも長い長方形占有面積を有し、前記第2の区分は、前記第1の区分の長い側に隣接する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目6)
前記第1の区分は、前記車輪の第1のセットの第1、第2、第3、および第4の車輪(201’、201’’、201’’’、201’’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)を収容し、前記第2の区分は、前記車輪の第2のセットの第3の車輪(202’’’)および第4の車輪(202’’’’)を収容する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目7)
前記第1の区分は、前記車輪の第1のセットの第1の車輪(201’)および第3の車輪(201’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)を収容し、前記第2の区分は、前記車輪の第1のセットの第2の車輪(201’’)および第4の車輪(201’’’’)、ならびに前記車輪の第2のセットの第3の車輪(202’’’)および第4の車輪(202’’’’)を収容する、項目1-5のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目8)
前記第1の区分は、4つの角を備え、前記車輪の第1のセットの第1の車輪(201’)、第2の車輪(201’’)、第3の車輪(201’’’)、および第4の車輪(201’’’’) の外側リム、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪(202’)および第2の車輪(202’’)の外側リムは、前記第1の区分(204)の各角またはその近傍に配列される、項目6または項目7に記載のコンテナ取扱車両。
(項目9)
前記第1のバッテリ(213’)の上方または下方の前記第2の区分(205)内に配列される少なくとも第2のバッテリ(213’’)をさらに備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目10)
第2の区分(205)内の、またはそれと関連する前記少なくとも4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)は、前記少なくとも第1のバッテリの重量が、前記4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)に少なくとも分散されるように配列される、項目8に記載のコンテナ取扱車両。(項目11)
前記第2の区分(205)内の、またはそれと関連する前記少なくとも4つの車輪(201’’、201’’’’、202’’’、202’’’’)は、前記少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)の略垂直下方に配列される、項目9または10に記載のコンテナ取扱車両。
(項目12)
前記第1の区分(204)内に配列される交換可能バッテリを備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目13)
前記第2の区分(205)は、モータのアセンブリを備え、前記モータのアセンブリは、前記車輪の第1のセットを駆動するための第1のモータ(203)と、前記車輪の第2のセットを駆動するための第2のモータ(203)とを備える、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
(項目14)
前記第1の区分(204)のサイズは、下層保管および回収システムのレールシステム(8)のグリッドセル(14)に対応し、使用の間、前記コンテナ取扱車両(9’)は、保管コンテナ(6)を持ち上げるかまたは降下させるためのある位置にあり、前記第2の区分(205)は、前記グリッドセル(14)に対して水平に変位され、隣り合うグリッドセル(14)の中に部分的に延在する、前記項目のいずれかに記載のコンテナ取扱車両(9’)。
(項目15)
自動化保管および回収システムであって、前記自動化保管および回収システムは、3次元グリッド(4)と、少なくとも1つのコンテナ取扱車両(9’)とを備え、前記グリッドは、その上で前記コンテナ取扱車両が移動し得るレールシステム(8)と、保管コンテナの複数のスタック(7)とを備え、
前記レールシステム(8)は、水平面(P)内に配列され、第1の方向(X)に延在する平行軌道の第1のセット(10)と、前記水平面(P)内に配列され、前記第1の方向(X)に直交する第2の方向(Y)に延在する平行軌道の第2のセット(11)とを備え、前記軌道の第1および第2のセット(10、11)は、複数の隣接するグリッドセル(14)を備えるグリッドパターンを前記水平面(P)内に形成し、各グリッドセルは、前記軌道の第1のセット(10)の対向する軌道の対(10a、10b)および前記軌道の第2のセット(11)の対向する軌道の対(10a、10b)によって画定されるグリッド開口部(15)を備え、
前記保管コンテナ(6)の複数のスタック(7)は、前記レールシステム(8)の真下に位置する保管縦列(5)内に配列され、各保管縦列(5)は、グリッド開口部(15)の垂直下方に位置し、
前記コンテナ取扱車両(9’)は、車両本体(13)を特徴とし、前記車両本体(13)は、前記車両本体(13)のX方向およびY方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する全ての側上の略垂直な壁と、横並びに配列される第1の区分(204)および第2の区分(205)とを備え、
前記第1の区分(204)は、保管コンテナ(6)を収容するように構成され、
前記第2の区分(205)は、前記車輪のセットのそれぞれの少なくとも1つの車輪を駆動するための少なくとも第1のバッテリ(213’、213’’)を備え、
前記第1の区分(204)の占有面積(F1)は、前記軌道の第1のセット(10)の対向する軌道の対(10a、10b)と前記軌道の第2のセット(11)の対向する軌道の対(10a、10b)との間の、前記軌道の幅を含むある断面積によって画定されるグリッドセル(14)に実質的に等しく、前記第2の区分(205)は、前記第1の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部(15)の中に部分的に延在する、自動化保管および回収システム。
(項目16)
前記X方向における前記コンテナ取扱車両(9’)の占有面積FVの範囲(LX)および前記Y方向における前記コンテナ取扱車両(9’)の占有面積FVの範囲(LY)は、
前記X方向においてLX=1.0グリッドセル(14)であり、
前記Y方向において1<LY<1.5グリッドセル(14)であり、
グリッドセル(14)は、前記X方向に延設される2つのレールの中間点と前記Y方向に延設される2つのレールの中間点との間の、前記軌道の幅を含む断面積として画定される、
項目15に記載の自動化保管および受容システム。
(項目17)
前記第2の区分(205)は、前記隣り合うグリッド開口部(12)の中に50%未満突出する、項目15または16に記載の自動化保管および受容システム。
本発明のある実施形態が、ここで、実施例としてのみで、以下の図面を参照して、詳細に説明されるであろう。
図面では、同様の参照番号は、別様に明示的に記載されない限り、または暗示的に文脈から理解されない限り、同様の部分、要素、または特徴を示すために使用された。
以下では、本発明の実施形態が、実施例としてのみで、添付される図面を参照して、より詳細に議論されるであろう。しかしながら、図面は、本発明を図面に描写される主題に限定することを意図しておらず、1つの図面に説明される特徴は、同一の図面の他の特徴の存在に必ずしも依存するわけではなく、他の図面からの特徴と組み合わせられ得ることを理解されたい。
図3-4Cを参照すると、自動化保管および回収システムの2つの異なるレールシステムの上面図が、示される。
レールシステムは、水平面P内にグリッド構造またはグリッドパターンを形成する(図1参照)。グリッド4は、複数の長方形かつ均一なグリッド場所またはグリッドセル14(図4B参照)を備え、各グリッドセル14は、軌道の第1のセットの対向するレールの対10a、10bおよび軌道の第2のセットの対向するレールの対11a、11bによって境界決定される、グリッド開口部15(すなわち、保管縦列12の上端)を備える。レール10a、10b、11a、11bは、その上でコンテナ取扱車両9’が動作する、レールシステム8を形成する。図4Bでは、グリッドセル14は、破線枠によって示され、グリッド開口部15は、平行線面積によって示される。
その結果、対向するレール10aおよび10bの対は、X方向に延設されるグリッドセルの平行な横列を画定し、レール10aおよび10bに垂直に延在する対向するレール11aおよび11bの対は、Y方向に延設されるグリッドセルの平行な横列を画定する。
各グリッドセル14は、典型的には、30~150cmの間隔内である幅Wcと、典型的には、50~200cmの間隔内である長さLcとを有する。各グリッドセル14は、Wc<Lcであるように、示されるように長方形であってもよい。各グリッド開口部15
は、それぞれ、典型的には、グリッドセル14の幅Wcおよび長さLcを2~10cm下回る、幅Woと、長さLoとを有する。WcとWoとの間、およびLcとLoとの間の本差異は、2つの対向するレール10a、10b、11a、11bの幅(すなわち、軌道のセットの幅)、または事実上、グリッドセルが、そのような二重軌道レール(すなわち、10aおよび10bまたは11aおよび11bを備える二重軌道レール)の中間点まで延在するため、二重軌道レールの幅に対応する。
は、それぞれ、典型的には、グリッドセル14の幅Wcおよび長さLcを2~10cm下回る、幅Woと、長さLoとを有する。WcとWoとの間、およびLcとLoとの間の本差異は、2つの対向するレール10a、10b、11a、11bの幅(すなわち、軌道のセットの幅)、または事実上、グリッドセルが、そのような二重軌道レール(すなわち、10aおよび10bまたは11aおよび11bを備える二重軌道レール)の中間点まで延在するため、二重軌道レールの幅に対応する。
二重軌道レールは、コンテナ取扱車両の車輪が中で走行するための2つの平行チャネルを提供するように輪郭設定されてもよい。
図3は、単一軌道レール10、11を特徴とする従来技術のレールシステムを示す。そのようなレールシステムが、使用されるとき、2つのコンテナ取扱車両は、隣接するグリッドセル14において相互に通過することを可能にされない。
単一軌道レールが、方向のうちの1つにおいて使用される場合、グリッドセルの境界は、作業されているものに対するグリッド開口部の対向する側上の軌道の側まで延在する(隣り合うグリッドセルは、類似する方法で本軌道幅だけ重複するであろう)。
図4Bおよび4Cに示されるレールシステムは、水平二重軌道レールを特徴とする。その結果、各レールは、平行な2つの車輪を収容することが可能である。そのようなレールシステムでは、隣り合うグリッドセル14の間の境界は、図4Bに示されるように、水平レールの中心線に沿って延設される。
図4Cでは、図示されるグリッドシステムの区分の中間におけるグリッドセル14は、グリッド開口部/グリッドセル開口部15を備える。グリッドセル14の左(西)に、グリッド開口部15Wを備える、隣接するグリッドセル14Wが、存在する。同様に、グリッドセル14の右(東)に、グリッド開口部15Eを備える、隣接するグリッドセル14Eが、存在する。また、グリッドセル14の下方(南)に、グリッド開口部15Sを備える、隣接するグリッドセル14Sが、存在し、グリッドセル14の上方(北)に、グリッド開口部15Nを備える、隣接するグリッドセル14Nが、存在する。
図4Cでは、従来技術のコンテナ取扱車両の占有面積30が、図式的に図示される。本実施形態では、占有面積30は、車両の車輪の水平範囲によって画定される。図から明白であるように、占有面積30は、グリッドセルの水平範囲未満である水平範囲を有する。
図5Aは、コンテナ取扱車両内に搭載され得る持上デバイス18の一部および持上デバイスによって持ち上げられるべきコンテナ6の斜視側面図である。持上デバイスは、持上バンドを介して少なくとも1つの回転可能持上シャフトに一般的に接続される、持上フレーム17を備え、持上シャフトは、コンテナ取扱車両の空洞内の上側レベルに配列される。
図5Bは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両9’の占有面積、すなわち、FVと表される図の破線面積を示す。占有面積FVは、両方の方向においてコンテナ取扱車両9’の側方範囲に等しい。コンテナ取扱車両9’は、第1の区分204と、第2の区分205とから成る。
図5Cは、第1の区分204の占有面積、すなわち、F1と表される図の破線面積を示す。開示される実施形態では、第1の区分は、図5Aに示されるような保管容器6および持上デバイス18を収容するための空洞を備える。
図5Dは、第2の区分205の占有面積、すなわち、F2と表される図の破線面積を示す。車輪は、それぞれ、第1および第2の区分を画定する壁の内側上に、第1および第2の区分を画定する壁の外側上に、または第1および第2の区分を画定する壁内に(例えば、陥凹または断面内に)配列されてもよい。壁は、最も外側の壁である、または第1および第2の区分の間に内部交差部または分割器要素を形成する壁であり得る。すなわち、車輪のうちのいくつかは、内部分割器要素によって支持され、第1の区分内、第2の区分内、または分割器要素の壁の内側に配列されることができる。
図6Aは、コンテナ取扱車両9’の上方からの斜視側面図である。コンテナ取扱車両9’は、レールシステム8上で動作し、図に示されるX方向およびY方向に側方に移動するように構成される。X方向は、Y方向に垂直である。
車両9’は、保管システム1のレールシステム8上で第1の方向Xに沿って車両9’を移動させるために、車両本体13の対向する部分に配列される、車輪の第1のセット(図示せず、図8A参照)と、レールシステム8上で第2の方向Yに沿って車両9’を移動させるために、車両本体13の対向する部分に配列される、車輪の第2のセット(車輪の第2のセットの車輪のうちの2つ(202’’、202’’’’)のみが、示される)とを備える。第2の方向Yは、第1の方向Xに垂直である。車輪の第1のセットは、第1の位置と第2の位置との間で垂直方向Zに変位可能である。第1の位置では、車輪の第1のセットは、第1の方向Xに沿った車両9’の移動を可能にし、第2の位置では、車輪の第2のセットは、第2の方向Yに沿った車両9’の移動を可能にする。変位可能な車輪のセットを提供するための好適な車輪変位アセンブリの構造詳細が、例えば、第WO2015/193278 A1号および第WO2017/153583号(その内容が、参照することによって組み込まれる)に開示されている。
図6Bは、図6Aのコンテナ取扱車両9’の上面図であり、レールシステム8上のコンテナ取扱車両9’のX方向およびY方向における範囲(LXおよびLY)を図示する。線Cは、Y方向におけるグリッドセル14およびグリッドセル開口部15の中心線を示す。X方向におけるコンテナ取扱車両9’の占有面積(LX)は、X方向におけるグリッドセル14の寸法に実質的に等しく、Y方向におけるコンテナ取扱車両9’の占有面積(線LY)は、車両本体の一部が、隣り合うセル(示される実施形態では、これは、作業されているセルの左の隣り合うセルである)にわたって、またはその中に延在するように、Y方向においてグリッドセル14の寸法よりも大きい。隣り合うセルにわたる、またはその中への車両本体の本延在部は、隣り合うセル内のグリッドセル開口部のY方向における側方範囲の半分を下回るサイズであり、長さLYが、Y方向において1.0グリッドセルを上回るが、1.5グリッドセル14を下回ること(1.0<LY<1.5グリッドセル)を意味する。
長方形グリッドセル14を用いて図6Bに示されるようにレールシステム8上で動作するとき、コンテナ取扱車両9’の占有面積は、グリッドセル14の範囲が、Y方向よりもX方向において長く、コンテナ取扱車両が、Y方向において1つを上回るグリッドセル14を占有し、X方向において1つのみのグリッドセル14を占有するため、略正方形である。略正方形占有面積は、車両9’の全体的安定性が、多くの場合、比較的に高い重心と組み合わせてより長方形の占有面積を示す従来技術の解決策と比較して改良される利点を有する。
図7は、同一の方向に配向され、相互に通過し、上記に議論されるような二重軌道レールを特徴とするレールシステム8上で動作する、3つの類似するコンテナ取扱車両9’の上面図である。図に示されるように、コンテナ取扱車両9’は、X方向におけるグリッドセル14の寸法に対応する占有面積を有し、Y方向において進行する他のコンテナ取扱車
両9’が、車両9’の両側上の隣り合うセル(コンテナ取扱車両9’は、それらが、相互に通過する際、レールシステム8の2つの横列を占有する)内を通過することを可能にする。しかしながら、隣り合うセルの中への重複のサイズは、Y方向におけるグリッドセルの側方範囲の半分未満であるため、X方向において進行する類似するコンテナ取扱車両9’は、(コンテナ取扱車両が、反対構成において配列されることを前提に)3つの横列を占有して相互に通過することができる。
両9’が、車両9’の両側上の隣り合うセル(コンテナ取扱車両9’は、それらが、相互に通過する際、レールシステム8の2つの横列を占有する)内を通過することを可能にする。しかしながら、隣り合うセルの中への重複のサイズは、Y方向におけるグリッドセルの側方範囲の半分未満であるため、X方向において進行する類似するコンテナ取扱車両9’は、(コンテナ取扱車両が、反対構成において配列されることを前提に)3つの横列を占有して相互に通過することができる。
第2の区分205の存在は、図2Aに示される従来技術の単一セルロボットにおけるものよりも大きく、強力である、車輪を駆動するためのモータ203(図8A参照)を利用することを可能にすると同時に、そのようなロボットの利点の多くを保つ。
図8Aに開示されるように、第1の区分204は、車輪の第1のセットの第1の車輪201’、第2の車輪201’’、第3の車輪201’’’、および第4の車輪201’’’’、および車輪の第2のセットの第1の車輪202’および第2の車輪202’’を収容し、第2の区分は、車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’および第4の車輪202’’’’を収容する。本特定の車輪配列は、これが、車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’、および車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’、第4の車輪202’’’’を駆動するためのより強力な車輪ハブモータ203の使用を可能にするため、非常に有利である。
車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’は、該車輪のハブモータもまた、第2の区分内に配列されることを前提に、第2の区分(図示せず)内に収容されることができる。車両9’の安定性を改良するために、車輪201’、201’’’、202’、202’’、202’’’、202’’’’のリムは、好ましくは、車両9’の角に配列される。
車輪201’、201’’、201’’’、201’’’’、202’、202’’、202’’’、202’’’’は全て、好ましくは、車両本体13のX方向およびY方向における側方範囲LX、LYの内側に配列される(図9に関連する説明もまた参照)。
第1の区分204および第2の区分205は、壁または板または類似物等の第1および第2の区分204、205の間の交差部における物理的障壁によって完全に分離されてもよい。代替として、第1および第2の区分204、205は、例えば、交差部の一部にわたって障壁を提供することによって、第1および第2の区分204、205の間の交差部において部分的に分離されてもよい。
図8Aでは、第1および第2の区分は、それに車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’およびそれらの個別のハブモータ203が接続される、車輪接続要素212(すなわち、接続板または梁)によって分離される。車輪接続要素212は、車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’が(車輪の第1のセットの第1の車輪201’および第3の車輪201’’とともに)、垂直方向において移動され得るように、車輪変位アセンブリ214の一部である。
開示される実施形態では、第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’は、第1の区分204内に収容される一方、ハブモータ203は、第2の区分の中に延在する。代替実施形態では、第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’の両方、およびハブモータは、第2の区分205内に収容されてもよい。
それらのハブモータ203が、第2の区分205の中に延在/突出するように配列される、車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’、およ
び車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’、第4の車輪202’’’’を有することが、ハブモータが、それらが、第1の区分204の中に延在するであろうように配列された場合にあろうものよりも強力なモータの使用を可能にすることに留意されたい。残りの車輪、すなわち、第2の区分の中に延在するハブモータを特徴としない車輪は、受動的または電動化のいずれかであり、例えば、第WO 2016/120075 A1号に開示されるような車輪内ハブモータによって電動化されてもよい。
び車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’、第4の車輪202’’’’を有することが、ハブモータが、それらが、第1の区分204の中に延在するであろうように配列された場合にあろうものよりも強力なモータの使用を可能にすることに留意されたい。残りの車輪、すなわち、第2の区分の中に延在するハブモータを特徴としない車輪は、受動的または電動化のいずれかであり、例えば、第WO 2016/120075 A1号に開示されるような車輪内ハブモータによって電動化されてもよい。
図8Bは、第1の区分204から下向きに延在する下側位置における持上デバイス18の持上フレーム17を示す、コンテナ取扱車両9’の内部の下方からの斜視図である。持上デバイス18は、図2Aおよび2Bに関連して説明される持上デバイスと類似する特徴を有してもよい。
図9は、ハブモータ203および2つのバッテリ213’、213’’が第2の区分205内に配列される、コンテナ取扱車両の側面図である。例えば、図9から明白であるように、車輪の外部に面する側は、一側面では、それらが、(図9の車両9’の各側上の点線によって示される)車両本体13の外側に延在しないように配列されてもよい。例えば、側方X方向およびY方向における車輪の外部に面する側は、車両本体13と同一平面であってもよい。図9に示されないが(但し、図8Aおよび8B+6Bに示される)、同一のことが、対向する方向(X)における車輪に適用され、すなわち、それらの車輪もまた、それらが、車両本体13の外側に延在しないように配列されてもよい。バッテリは、限定ではないが、リチウムバッテリ、従来の自動車用バッテリ(低費用)等の任意の適切なバッテリであり得る。
車両本体13は、全てが、存在する場合、またはいくつかが、欠落している場合であっても、以下の要素のうちのいずれか、すなわち、本体フレーム、側カバーパネルまたは板、車輪懸架装置、車輪の間の軌道センサのための筐体等を含む。車輪の回転する外面は、したがって、車両本体13内の壁のうちの1つと同一の垂直面内に配列されてもよい。代替として、車輪は、車輪の回転する外面が、車両本体13内の壁のうちの1つによって形成される垂直面に対して側方に変位され得るように、車両本体13の内側に配列されてもよい。図6Bでは、車輪のうちのいずれも、上面図において可視ではなく、全ての車輪の最も外側の側方部分が、それらが、車両本体13の外側に延在しないように配列されることを示す。
コンテナ取扱車両9’は、コンテナ取扱車両9’内のバッテリ213’、213’’の充電のためのインターフェース206(図8A参照)を具備してもよい。
少なくとも4つの車輪が、少なくとも第1のバッテリ213’、213’’から下向き投影面積DP内に配列される。下向き投影面積DPは、少なくとも第1のバッテリ213’、213’’の下向き荷重を表してもよい。
図9に示されるように、少なくとも第1のバッテリ213’、213’’の下向き投影面積DPは、好ましくは、少なくとも第1のバッテリの水平断面積よりも大きいが、また、少なくとも第1のバッテリの水平断面積に実質的に等しくてもよい。言い換えると、少なくとも第1のバッテリは、第2の区分内に配列されるため、少なくとも第1のバッテリの重量は、車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’、および車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’および第4の車輪202’’’’として図示される、第2の区分内に、またはそれに近接して配列される少なくとも4つの車輪に少なくとも分散され、すなわち、少なくとも第1のバッテリからの力は、概して、車輪の第1のセットの第2の車輪201’’および第4の車輪201’’’’、および車輪の第2のセットの第3の車輪202’’’および第4の車輪202’’’’のホイール
ベース内に留まる。しかしながら、バッテリの荷重は、車輪の全てに部分的に分散され得るが、最も大きい水平構成要素を伴う車輪に分散される重量は、少なくとも第1のバッテリの位置に対してより小さい水平構成要素を伴う車輪未満であろう。これは、少なくとも該車輪を下向きに押動し、従来技術のロボットと比較して増加された安定性、すなわち、レールに対する把持/摩擦をもたらすであろう。さらに、本構成は、DP面積が、重心が下がる面積である場合、付加的効果を有し、高速または進行または激しい加速/減速からのいかなる合力も考慮する。
ベース内に留まる。しかしながら、バッテリの荷重は、車輪の全てに部分的に分散され得るが、最も大きい水平構成要素を伴う車輪に分散される重量は、少なくとも第1のバッテリの位置に対してより小さい水平構成要素を伴う車輪未満であろう。これは、少なくとも該車輪を下向きに押動し、従来技術のロボットと比較して増加された安定性、すなわち、レールに対する把持/摩擦をもたらすであろう。さらに、本構成は、DP面積が、重心が下がる面積である場合、付加的効果を有し、高速または進行または激しい加速/減速からのいかなる合力も考慮する。
これは、車輪が、少なくとも第1のバッテリの垂直直下に配列される必要性がなく、また、少なくとも第1のバッテリに対して水平にオフセットして配列され得ることをもたらす。これは、少なくとも第1のバッテリが、第2の区分の断面積全体を占有していない状況において当てはまるであろう。車輪は、車両が安定したままであるように、車両の移動を考慮して、少なくとも第1のバッテリからの力が当たる面積に及ぶ。
好ましくは、少なくとも4つの車輪は、少なくとも第1のバッテリからの荷重の少なくとも一部が、4つの車輪のそれぞれに印加されるように配列される。好ましくは、少なくとも第1のバッテリと4つの車輪との間の相互関係は、少なくとも第1のバッテリからの重量が、4つの車輪に略均一に分散されるようなものである。
図10Aは、カバーが除去され、コンテナ取扱車両がコンテナ取扱車両の上側部分におけるバッテリ受容ユニット209の内側に配列される、交換可能バッテリ208を有する、コンテナ取扱車両の側面図である。全体制御システムと通信する、コントローラユニット210が、さらに開示される。コントローラユニット210はさらに、コンデンサ電力供給源(図示せず)を収容してもよい。コンデンサ電力供給源は、典型的には、主要電力供給源が、誤動作する、または失われる場合、車両9’の電気駆動構成要素のうちのいずれかを動作させるために十分な電力を貯蔵する能力を有する。そのような状況は、例えば、バッテリ208が、交換されるべきであるときであり得る。バッテリ交換は、典型的には、2つの異なる場所上で起こり、すなわち、交換されるべきバッテリ(「空の」バッテリ)は、交換バッテリ(「完全充電された」バッテリ)がピックアップされる場所と異なる場所において荷下ろしされ、したがって、コンデンサ電力供給源は、2つの異なる場所の間でロボットを移動させるために使用されてもよい。代替として、主要バッテリが、誤動作する場合、コンデンサ電力供給源は、持上デバイスを動作させる、および/またはロボットを保守エリアに移動させるために使用されることができる。さらに、任意の回生電力が、コンデンサ電力供給源がその所望の機能のうちのいずれかを実施するために十分な電力容量を有することを確実にするために、コンデンサ電力供給源に供給されることができる。
図10Bは、第2の区分205内に配列される持上デバイスモータ211’および角度付きギヤ215が開示される、図10Aのコンテナ取扱車両の別の図である。持上デバイスモータ211’は、第1の区分内に配列される持上デバイスの回転可能持上シャフト(図示せず)の一方の端部に接続される。本持上デバイスモータ211’は、第1の区分内に配列される他の持上デバイスモータ(図示せず)に取って代わる、または第1の区分内に配列される任意の持上デバイスモータに加えて、補助モータとして機能してもよい。したがって、第2の区分205は、第2の区分205内に配列される持上デバイスモータ211のサイズおよび持上容量が、第1の区分の利用可能な空間によって限定されないため、第1の区分内の持上デバイスモータの数を最小まで削減する(さらには第1の区分内の持上デバイスモータの使用を回避する)ことを可能にする。言い換えると、第2の区分内の持上デバイスモータ211は、車両9’の第1の区分の上部区分または上部部分内の利用可能な空間が、増加されるように、車両の唯一の持上デバイスモータであってもよい、またはモータ211は、増加された持上容量を持上デバイスに提供する補助モータであっ
てもよい。
てもよい。
図10Cは、第2の区分205内の第1のバッテリ213’および第2のバッテリ213’’が開示される、図10Aの別の図である。第2の区分205の内側断面積は、一方の側方方向(例えば、Y方向)において第1および第2の区分の間の交差部(すなわち、接続板212)から第2の区分の外壁まで、かつ他方の側方方向(例えば、X方向)において2つの対向する壁の間に及ぶ断面積である。開示されるように、第1および第2のバッテリ213’、213’’の両方は、第2の区分204の内側(水平)断面積よりも小さい。
図10Dは、図10Cの下方からの図である。
図10Eは、X方向およびY方向における側方延在部が第2の区分205の内側断面積の側方延在部に実質的に等しい第1のバッテリ213’を伴う、コンテナ取扱車両のある実施例を示す。
図10Fは、持上デバイスモータおよび角度付きギヤが第2の区分において見られ得る、図10Bの代替コンテナ取扱車両の斜視図である。実施形態は、第2の区分の利用可能な空間が、第1の区分単独において配列することが可能であろうものよりも強力な(その結果、より大きい)持上デバイスモータ211’の使用を可能にする様子を例証する役割を果たす。これは、より高い合計重量(すなわち、コンテナ内に保管される製品を含む重量)を有する保管コンテナの使用を可能にする。図2Bおよび2Cの従来技術の車両が、類似する大きい持上デバイスモータのための利用可能な空間を有する可能性が高いであろうが、片持ち梁設計に起因して、増加された持上容量の可能性を完全に利用することが可能ではないであろうことに留意されたい。
再び、図10Fを参照すると、接続された持上デバイスモータ211’を伴う角度付きギヤ215は、下向きに(すなわち、主に垂直方向に)角度付けられる。
対照的に、図10Gおよび10Hに見られるように、図10Fにおけるものと類似する実施形態が、示されるが、しかしながら、接続された持上デバイスモータ211’を伴う角度付きギヤ215は、横方向に(すなわち、主に水平方向に)角度付けられ、図10Fの実施形態に対して90度回転される。さらに、図10Hは、それに、持上デバイス18(図10Eに図示せず)に接続される車軸持上バンドが接続され、持上デバイスの持上および降下の間に巻上および巻出する、持上デバイス車軸216を示す。
図10Iおよび10Jは、持上デバイスモータ211’および中空シャフトギヤ215が第2の区分内に配列される、図10Bの代替コンテナ取扱車両の斜視図である。
図10Kは、持上デバイスモータ211’および持上デバイス車軸216を接続するために使用される、中空シャフトギヤ215の分解図である。図10F-10Hの実施形態と比較して、図10I-10Kの持上車軸217は、延在され、ギヤ215は、専用接続を伴わずに延在された持上車軸217に直接接続される。本直接接続を行うことを可能にするために、中空シャフトギヤ215が、角度付きギヤの代わりに使用される。
図11Aは、レールシステム8のY方向における合計3つのセルを使用して相互に通過する、レールシステム8のX方向において進行する、2つのコンテナ取扱車両9’の側面図である。本特定のレールシステムは、X方向における単一軌道レールと、Y方向における二重軌道レールとを備える。単一および二重軌道レールの組み合わせは、いくつかの事例では、二重軌道レールのみを使用するレールシステムが、その上に配列されるコンテナ
取扱車両の可能性として考えられる進行経路に関して最適である場合であっても、最も費用が効率的な解決策であり得る。図11Bは、X方向に進行する2つの車両9’がY方向において3つのみの横列を占有することを可能にする、Y方向における車両本体13の間の間隙Gを示す、図11Aの上面図である。
取扱車両の可能性として考えられる進行経路に関して最適である場合であっても、最も費用が効率的な解決策であり得る。図11Bは、X方向に進行する2つの車両9’がY方向において3つのみの横列を占有することを可能にする、Y方向における車両本体13の間の間隙Gを示す、図11Aの上面図である。
図11Cは、レールシステムのX方向において相互に通過する、2つのコンテナ取扱車両の間の間隙を示す、図11Aの別の側面図である。
図11Dは、相互に通過する、2つのコンテナ取扱車両の下側図である。
図12A-Cは、車両本体の占有面積の中心に対する保管コンテナ空洞の内側の保管コンテナの重心の差異を示す、平面図であり、図12Aは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図12Bは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図12Cは、本発明による、コンテナ取扱車両を示す。
図12Aは、中心空洞を有する、単一セル車両を示す。保管コンテナの重心CGSCは、空洞の中心にあり、これは、車両本体の占有面積の中心CGVと一致する。
図12Bは、中心空洞を有する、より広い車両を示す。保管コンテナの重心CGSCは、空洞の中心にあり、これは、車両本体の占有面積の中心CGVと一致する。
図12Cは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示し、保管コンテナの重心CGSCは、車両本体の占有面積の中心CGVに対して変位される。
図13A-Cは、車輪の同一のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれの間に延在する想像線の差異と、他の車輪の間の想像線と交差する、または交差しない該線のうちのものとを示す、平面図であり、図13Aは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図13Bは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図13Cは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示す。
図13Aは、中心空洞を有する、単一セル車両を示す。車輪の各セットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれの間に延在する各想像線L1、L2、L3、L4は、2つの他の想像線L1、L2、L3、L4と交差する。
図13Bは、中心空洞を伴う車両を示す。車輪の各セットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれの間に延在する想像線L1、L2、L3、L4のいずれも、別の想像線L1、L2、L3、L4と交差しない。
図13Cは、車輪の第1のセットにおける対向する車輪の2つの対のそれぞれの間の想像線L1、L2が、車輪の第2のセットにおける2つの車輪の間に延在する1つの想像線L3と交差し、車輪の第2のセットにおける2つの車輪の間の1つの想像線L4が、いかなる想像線とも交差しない、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示す。
本発明は、図を参照して説明されたが、しかしながら、当業者は、添付される請求項に説明されるような本発明の範囲から逸脱することなく、説明される実施形態の改変または修正が行われ得ることを理解するであろう。
Claims (17)
- 下層保管システムの3次元グリッドから保管コンテナをピックアップするためのコンテナ取扱車両であって、
前記グリッド内のレールシステム上で第1の方向に沿って前記車両を移動させるための車輪の第1のセットと、
前記グリッド内の前記レールシステム上で第2の方向に沿って前記車両を移動させるための車輪の第2のセットであって、前記第2の方向は、前記第1の方向に垂直である、車輪の第2のセットと
を備え、
車両本体は、全ての側上の壁を備え、四辺形占有面積を形成し、前記占有面積は、前記車両本体の前記第1および第2の方向における水平周辺によって画定され、前記コンテナ取扱車両は、第1の区分および第2の区分をさらに備え、前記第1の区分および第2の区分は、前記第1の区分の占有面積の中心点が、前記車両本体によって形成される前記占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列され、前記第1の区分および第2の区分は、内部分割器要素によって分離され、
前記車輪の第1のセットは、前記第1の区分の対向する部分に配列される第1の車輪および第3の車輪ならびに第2の車輪および第4の車輪をそれぞれ含む2対の車輪を備え、前記車輪の第1のセットの第1の車輪および第3の車輪は、前記車両本体に接続され、前記車輪の第1のセットの第2の車輪および第4の車輪は、前記内部分割器要素に接続され、
前記車輪の第2のセットは、前記車両本体の対向する部分に配列される第1の車輪および第3の車輪ならびに第2の車輪および第4の車輪をそれぞれ含む2対の車輪を備え、前記車輪の第2のセットにおける前記車輪のうちの2つは、前記第2の区分の両側に配置され、前記車輪の第2のセットにおける他の2つの車輪は、前記第1の区分の両側に配置され、
前記第2の区分の占有面積のサイズは、前記第1の区分の占有面積のサイズの半分未満であり、
前記第1の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
前記第2の区分は、少なくとも第1のバッテリを備える、コンテナ取扱車両。 - 前記コンテナ取扱車両は、車輪変位アセンブリを備える、請求項1に記載のコンテナ取扱車両。
- ハブモータは、前記車輪の第1のセットの第2および第4の車輪に接続される、請求項1~2のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記車輪の第1のセットの第2および第4の車輪は、前記第1の区分内、前記第2の区分内、または前記分割器要素の壁の内側に配列される、請求項1~3のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記少なくとも第1のバッテリは、固定される、請求項1~4のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記少なくとも第1のバッテリは、交換可能である、請求項1~4のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第1の区分の上側レベルに配列される持上デバイスをさらに備え、前記少なくとも第1のバッテリは、前記上側レベルにまたはその下方に配列される、請求項1~6のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第1の区分は、前記側のうちの2つが2つの他の側よりも長い長方形占有面積を有し、前記第2の区分は、前記第1の区分の長い側に隣接する、請求項1~7のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第1の区分は、4つの角を備え、前記車輪の第1のセットの第1の車輪、第2の車輪、第3の車輪、および第4の車輪の外側リム、ならびに前記車輪の第2のセットの第1の車輪および第2の車輪の外側リムは、前記第1の区分の各角にまたはその近傍に配列される、請求項1~8のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第1のバッテリの上方または下方の前記第2の区分内に配列される少なくとも第2のバッテリをさらに備える、請求項1~9のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第2の区分内の、または前記第2の区分と関連する前記少なくとも4つの車輪は、前記少なくとも第1のバッテリの重量が前記4つの車輪に少なくとも分散されるように、配列される、請求項9に記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第2の区分内の、または前記第2の区分と関連する前記少なくとも4つの車輪は、前記少なくとも第1のバッテリの略垂直下方に配列される、請求項9に記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第1の区分内に配列される交換可能バッテリを備える、請求項1に記載のコンテナ取扱車両。
- 前記第2の区分は、モータのアセンブリを備え、前記モータのアセンブリは、前記車輪の第1のセットを駆動するための第1のモータと、前記車輪の第2のセットを駆動するための第2のモータとを備える、請求項1~13のいずれかに記載のコンテナ取扱車両。
- 自動化保管および回収システムであって、前記自動化保管および回収システムは、3次元グリッドと、請求項1~14のいずれかに記載の少なくとも1つのコンテナ取扱車両とを備え、前記グリッドは、その上で前記コンテナ取扱車両が移動し得るレールシステムと、保管コンテナの複数のスタックとを備え、
前記レールシステムは、水平面内に配列され、第1の方向に延在する平行軌道の第1のセットと、前記水平面内に配列され、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する平行軌道の第2のセットとを備え、前記軌道の第1および第2のセットは、複数の隣接するグリッドセルを備えるグリッドパターンを前記水平面内に形成し、各グリッドセルは、前記軌道の第1のセットの対向する軌道の対および前記軌道の第2のセットの対向する軌道の対によって画定されるグリッド開口部を備え、
前記保管コンテナの複数のスタックは、前記レールシステムの真下に位置する保管縦列内に配列され、各保管縦列は、グリッド開口部の垂直下方に位置する、自動化保管および回収システム。 - 前記第1の方向における前記コンテナ取扱車両の占有面積FVの範囲(LX)および前記第2の方向における前記コンテナ取扱車両の占有面積FVの範囲(LY)は、
前記第1の方向においてLX=1.0グリッドセルであり、
前記第2の方向において1<LY<1.5グリッドセルであり、
グリッドセルは、前記第1の方向に延設される2つのレールの中間点と前記第2の方向に延設される2つのレールの中間点との間の、前記軌道の幅を含む断面積として画定される、請求項15に記載の自動化保管および回収システム。 - 前記第2の区分は、前記第2の方向における隣り合うグリッドセルのグリッド開口部の中に50%未満突出する、請求項15~16のいずれかに記載の自動化保管および回収システム。
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