JP6937022B2 - ロボット在庫処理 - Google Patents
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Description
本出願は2015年6月9日出願の米国暫定特許出願62/173,130(特許文献1)の恩恵を主張し、それは参照により本明細書に組み込まれる。
図1は、本発明の一実施形態による、自動物流センター20の絵画的概略図である。物流センター20は、複数の棚ユニット22を備えており、それらは水平床24の上に並べて取り付けられている。図示の実施形態では、棚ユニット22は脚26によって床に取り付けられているが、代わりに、棚ユニット22は当技術分野で知られている任意の適切な手段によって床の上に保持されてもよい。以下の説明を明確かつ便宜的にするために、床24の水平面は、X軸が棚ユニット22の長さに沿って延びるXY平面であるように設定される。したがって、棚ユニット22の垂直表面は、図1に示すように、X−Z面であるように設定される。
次に、図5および図6は、本発明の一実施形態による、垂直平面内の通路に沿ったコンテナ30の移送のためのリフトロボット80の概略図である。図5は、一対の隣接する棚ユニット22の垂直表面の間の隙間34内を移動するリフトロボット80を示している。リフトロボット80は、両方の面に同じ態様で係合しているが、図の明確さのために2つの棚ユニットのうちの一方のみが示されている。図6は、リフトロボット80の搬送機構の詳細を示す。
図7は、本発明の別の実施形態による、垂直平面内の通路に沿ったコンテナ30の輸送のためのリフトロボット120の詳細を示す絵画的概略図である。前の実施形態と同様に、図7は、一対の隣接する棚ユニット22の垂直表面の間の隙間34内を移動するリフトロボット120を示しており、両方の面に同一の態様で係合している(図解の簡潔さおよび明瞭性のため、図では2つの棚ユニットのうちの1つのみが示されている)。あるいは、前述の実施形態のように、リフトロボット120は、単一の棚ユニットと、例えば物流センターの壁に取り付けられた適切なフレームワークとの間の隙間を移動することもできる。
次に、本発明のさらに別の実施形態による、棚ユニット22を含むシステム150と、棚ユニットの垂直表面上の通路に沿ったコンテナ30の輸送のためのリフトロボット152とを概略的に示す図11〜図13を参照する。図11は、システム150の概略図であり、図12および図13は、垂直および水平の移動モードにおけるリフトロボット152の詳細をそれぞれ示している。前の実施形態の場合と同様に、リフトロボット152は、隣接する棚ユニット22の間の隙間34内の垂直および水平通路に沿って移動する;しかしロボットの左側の棚ユニットは、リフトロボット152のフレームの要素と同様に、簡略化および視覚的明快さのために図から省略されている。あるいは、システム150は、リフトロボット152がロボットの一方の側に位置する単一の棚ユニットの垂直表面に対してのみ移動し、一方隙間の他方の側は壁または他のフレームワークによって画定されてもよい。
Claims (26)
- 在庫処理システムであって:
水平な床に設置される多重の棚ユニットと、ここでそれぞれの前記棚ユニットは、コンテナが置かれる棚の垂直なアレイを有し;
前記棚ユニットの間を前記水平な床の上の第1の通路に沿って移動するように構成される1つまたはそれ以上の床ロボットと;
複数のリフトロボットと、ここで前記リフトロボットは、前記1つまたはそれ以上の床ロボットとは独立して、前記棚ユニットの垂直表面上の垂直平面内の第2の通路に沿って移動し、そして前記コンテナを前記棚と前記1つまたはそれ以上の床ロボットとの間で移送するように構成され;
ここにおいて前記複数のリフトロボットは前記水平な床の上方に懸架されながら水平移動可能であり、前記水平移動は、前記水平な床の上の前記第1の通路の直線セグメントに平行な1つの直線セグメントを有する水平な通路に沿った移動を含み;
前記複数のリフトロボットは前記水平な床の上方に懸架されながら垂直移動可能であり、
前記複数のリフトロボットは、2つ以上の前記リフトロボットが互いに独立して、隣接する前記棚ユニット間の同じ隙間内を移動できるように構成され、
前記2つ以上のリフトロボットの内の第1のリフトロボットは前記水平な通路上を第1の方向に移動可能であり、一方前記2つ以上のリフトロボットの内の第2のリフトロボットは前記水平な通路上を反対の方向に同時に移動可能であり、
前記1つまたはそれ以上の床ロボットは前記複数のリフトロボットとは構造的に異なり、そして
前記複数のリフトロボットは前記水平な床の上方に懸架されながら第1の水平な通路に沿って移動可能であり、前記複数のリフトロボットは前記第1の水平な通路より高く位置する第2の水平な通路に沿って移動可能であり、前記複数のリフトロボットは前記第2の水平な通路より高く位置する第3の水平な通路に沿って移動可能であり、ここで前記第1の水平な通路と前記第2の水平な通路と前記第3の水平な通路とは前記棚ユニットの前記垂直表面の間に位置する、
ことを特徴とする、在庫処理システム。 - 前記床ロボットは前記コンテナを、前記棚ユニットから梱包ステーションに運搬し、そして前記棚への配置のために前記コンテナを前記複数のリフトロボットの1つまたはそれ以上のリフトロボットに届けるように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記棚ユニットは、床より上方に持ち上げられ、そして前記床ロボットは前記コンテナを前記棚ユニットの側面に沿った通路側の位置において前記リフトロボットから受け取り、そして前記コンテナを目的地に届けるため前記棚の下を移動するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記多重の棚ユニットは、前記床の上に並んで配置され、隣接する棚ユニットの前記垂直表面の間に既定の隙間を有し、そして前記リフトロボットは前記隙間の中で前記第2の通路に沿って移動するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記リフトロボットは、前記隙間の中を移動するときに、前記隙間の両側の棚ユニットに係合するように構成される、ことを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記リフトロボットは、2つまたはそれ以上の前記リフトロボットが同時に、隣接する棚ユニット間に同一の事前画定された隙間を有するそれぞれの前記第2の通路に沿って移動することができる、ように構成されることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記リフトロボットは、自律的に前記棚ユニットの前記垂直表面から前記床ロボットの上に係合を解くように構成され、そして前記床ロボットは1つのリフトロボットを棚ユニットの中の1つの隙間から別の1つの隙間に搬送するように構成され、その後前記リフトロボットは、前記別の1つの隙間内の前記棚ユニットの前記垂直表面に再係合する、ことを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記リフトロボットは、前記垂直平面内でそれぞれ垂直方向と水平方向に沿った第1と第2の移動モードを有し、そして前記第2の通路は、前記リフトロボットによりそれぞれ前記第1の移動モードと前記第2の移動モードにおいて横断される、垂直と水平の通路セグメントから構成される、ことを特徴とする請求項1−7のいずれかに記載のシステム。
- 前記棚は前記垂直平面内に水平な前縁を有し、そして前記棚ユニットは前記棚の水平な前縁の間に延在する垂直支柱を有し、そして前記リフトロボットは前記垂直通路セグメントを移動する時は前記垂直支柱に係合し、前記水平通路セグメントを移動する時は前記水平な前縁に係合する、ことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 前記棚ユニットは前記垂直支柱に沿って配置される垂直な歯付きラックを有し、そして前記リフトロボットは、前記リフトロボットを少なくとも前記垂直通路セグメントに沿って推進するため、前記垂直な歯付きラックに係合するように構成されるピニオンを有する、ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 前記リフトロボットは前記垂直支柱および前記水平な前縁に対して回転するように構成される車輪を有し、そして前記システムはウインチを有し、前記ウインチは前記リフトロボットに連結されるケーブルを有し、そして前記ウインチは前記垂直通路セグメントに沿って前記リフトロボットを上げたり下げたりするように構成される、ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 前記棚ユニットは前記垂直な表面から外側に伸長する突起のアレイを有し、そして前記リフトロボットはチェーンガイドと、前記チェーンガイドの上に取り付けられ、そして前記リフトロボットを少なくとも前記垂直通路セグメントに沿って推進するため、前記チェーンガイドの周りを廻る間に前記突起に係合するように構成されるチェーンと、を有することを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 方法であって:
棚ユニット内の棚の上の現在の位置から、指定された目的地に移送されるべき、コンテナを指定するステップと、ここにおいて前記棚ユニットは水平な床の上に載置され、それぞれの前記棚ユニットは前記棚の垂直なアレイを有し;
床ロボットを、前記棚ユニットの間を合流点へ向かって移動するように操作するステップと;
少なくとも2つのリフトロボットを、互いに独立して、隣接する前記棚ユニットの間の同じ隙間内を走らせるステップと;
前記少なくとも2つのリフトロボットの内の1つのリフトロボットを、前記床ロボットとは独立して、そして前記水平な床の上方に懸架されながら、前記棚ユニットの1つの垂直表面上の垂直平面内で、前記指定されたコンテナの前記現在の位置まで移動するように操作するステップと、
ここにおいて前記垂直表面は前記水平な床と直交し、
前記リフトロボットを前記垂直平面内で移動するように操作する前記ステップは、前記水平な床の上方に懸架されながら、前記垂直平面内で水平および垂直に移動するように、前記リフトロボットを操作するステップを有し、
前記操作するステップは、前記床ロボットが前記棚ユニットの間で移動可能な、前記水平な床の上の少なくとも1つの通路の直線セグメントに平行な、1つの直線セグメントを有する1つの水平な通路に沿って、前記垂直平面内を移動するように前記リフトロボットを操作するステップを有し、
前記リフトロボットは前記水平な通路上を第1の方向に移動可能であり、一方前記少なくとも2つのリフトロボットの内の第2のリフトロボットは前記水平な通路上を反対の方向に同時に移動可能であり、
前記操作するステップは、前記水平な床の上方に懸架されながら、第1の水平な通路および前記第1の水平な通路より高い第2の水平な通路および前記第2の水平な通路より高く位置する第3の水平な通路に沿って移動するように、前記リフトロボットを操作するステップを有し、ここで前記第1の水平な通路、前記第2の水平な通路および前記第3の水平な通路は前記棚ユニットの前記垂直表面の間に位置し、
前記床ロボットは前記リフトロボットとは構造的に異なり;
前記指定されたコンテナを前記現在の位置から合流点の前記床ロボットへ移送するように前記リフトロボットを操作するステップと;そして
前記床ロボットを使用して前記指定されたコンテナを前記指定された目的地に搬送するステップと;
を有することを特徴とする方法。 - 前記床ロボット上の前記指定されたコンテナを前記合流点から包装ステーションに運搬するステップを有する、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- コンテナを前記棚の上に置くステップをさらに有し、前記棚の上に置くステップは前記棚の上に置くために、前記床ロボットから前記リフトロボットへ前記コンテナを搬送するステップを有する、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記棚ユニットは前記床の上方に持ち上げられ、そして前記床ロボットを操作するステップは、前記棚ユニットの1つの側面にそった通路側内の合流点において、前記コンテナを前記リフトロボットから受け取るように前記床ロボットを位置決めするステップと、そして、前記コンテナを前記指定された目的地に届けるため、前記床ロボットを棚の下を移動するように操作するステップと、を有することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記多重の棚ユニットは、隣接する棚ユニットの前記垂直表面の間に1つの既定の間隔を有して、前記床の上に並んで配置され、前記リフトロボットを操作するステップは、前記隙間内で前記リフトロボットを推進するステップを有する、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記リフトロボットは、前記隙間内を移動するときは前記隙間の両側の前記棚ユニットに係合する、ことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記リフトロボットを操作するステップは、多重のリフトロボットを互いに独立して移動させるように駆動するステップを有し、それにより2つ以上の前記リフトロボットが同時に、前記隣接する棚ユニット間で同じ隙間を有するそれぞれの通路に沿って移動できる、ことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記リフトロボットを前記棚ユニットの前記垂直表面から前記床ロボット上に自律的に解放するステップと、前記床ロボット上で前記リフトロボットを前記棚ユニット間の1つの隙間から別の1つの隙間に搬送するステップと、前記別の1つの隙間内の前記棚ユニットの前記垂直表面に前記リフトロボットを係合させるステップと、を有することを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記リフトロボットは、前記垂直平面内でそれぞれ垂直方向および水平方向に沿った第1および第2の移動モードを有し、そして前記リフトロボットを操作するステップは、前記リフトロボットにより、それぞれ第1および第2の移動モードで垂直および水平通路セグメントを横切るステップを有する、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記棚は前記垂直表面内に水平な前縁を有し、前記棚ユニットは前記棚の前記水平前縁間に延在する垂直支柱を有し、そして前記垂直および水平通路セグメントを横切るステップは、前記垂直通路セグメントを横切るときに前記垂直支柱に係合するステップと、前記水平通路セグメントを横切るときに前記棚の水平前縁に係合するステップと、を有する、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記棚ユニットは、前記垂直支柱に沿って配置された垂直歯付きラックを備え、前記リフトロボットは、少なくとも前記垂直通路セグメントに沿って前記リフトロボットを推進するように前記歯付きラックに係合するように構成されるピニオンを備える、ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記垂直通路セグメントを横切るステップは、ケーブルにより前記リフトロボットに連結されたウインチを使用して、前記リフトロボットを前記垂直通路セグメントに沿って昇降させるステップを有する、ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記棚ユニットは、前記垂直表面から外向きに延在する突起のアレイを有し、前記垂直および水平通路セグメントを横切るステップは、前記リフトロボットを少なくとも前記垂直通路セグメントに沿って推進させるため、回転しながら前記突起に係合するように前記リフトロボット上のチェーンドライブを操作するステップを有する、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記リフトロボットを操作するステップは、前記リフトロボット上の少なくとも1つの引っ張りアームを作動させて前記棚ユニットの1つの垂直表面を通って延在させ、そして輸送のため前記指定されたコンテナを前記現在の位置から前記リフトロボット内に引き出すステップを有する、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
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