AT15002U1

AT15002U1 - Device for automatic delivery of parcels and containers

Info

Publication number: AT15002U1
Application number: ATGM8035/2015U
Authority: AT
Inventors: Gerfried Dipl Ing Cebrat
Original assignee: Gerfried Dipl Ing Cebrat
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2016-10-15

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur automatischen Bereitstellung von Paketen und Gebinden (umverpackte Produkte) vorgestellt, die mindestens eine vorteilhafterweise ortsfeste Einheit mit verschließbarer Box (3) und Bedienheinheit (2) sowie eine mobile Einheit umfasst die eine Transportvorrichtung für Pakete und Gebinde teilen. Die Pakete und Gebinde werden aus einem auf einer vorzugsweise automatisch fahrenden Plattform (9) abgestellten Transportcontainer (6) beispielsweise über eine Greifeinheit (5), die sich mittels Laufkatze auf einem Träger (4) bewegt, entnommen. Die Energieversorgung kann über in die vorzugsweise automatisch fahrenden Plattform (9) für den Transport der Transportcontainer (6) eingebaute Sekundärbatterien erfolgen, die auch eine Kühlanlage (8) auf der Packstation (1) speisen, aber auch über eigene Fotovoltaik-Paneele (7) auf der Packstation (1).A device for the automatic provision of packages and containers (repackaged products) is presented which comprises at least one advantageously stationary unit with lockable box (3) and operating unit (2) and a mobile unit which share a transport device for packages and containers. The packages and containers are taken from a transport container (6) parked on a preferably automatically moving platform (9), for example via a gripping unit (5) which moves on a carrier (4) by means of a trolley. The power supply can take place in the preferably automatically moving platform (9) for the transport of the transport container (6) built secondary batteries that also feed a cooling system (8) on the packing station (1), but also on their own photovoltaic panels (7) on the packing station (1).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Bereitstellung von Paketen und Gebinden (unverpackten Produkten) mithilfe einer fahrenden Plattform und einer feststehenden Ausgabeeinheit.Description: The invention relates to a device for automatic delivery of packages and packages (unpackaged products) by means of a moving platform and a stationary delivery unit.

[0002] Die Nutzung von Packstationen (Selbstbedienungsterminals für Pakete) oder zumindest von Paketboxen nimmt in dicht besiedelten Bereichen mit sich lange außerhäuslich aufhaltender (berufstätiger) Bevölkerung zu, da die Zustellkosten auf diese Art stark verringert werden können. Grundlage der Erfindung ist ein Pick-Up System (Packstation), das nach Authentifizie-rung ein entsprechendes Gut ausgibt.The use of packing stations (self-service terminals for parcels) or at least of parcel boxes increases in densely populated areas with long residing outside (working) population, since the delivery costs can be greatly reduced in this way. The basis of the invention is a pick-up system (Packstation), which outputs a corresponding property after authentication.

[0003] Zumeist werden die Güter vorsortiert in die Packstationen gelegt. Ergänzend hinaus sind Picking-Systeme wie US2014234066 (A1) bekannt, die mit Roboterarmen arbeiten. US2014308098 (A1) beschreibt ein System zur autonomen Entnahme und Bereitstellung.In most cases, the goods are pre-sorted placed in the packing stations. In addition, picking systems are known, such as US2014234066 (A1), which work with robot arms. US2014308098 (A1) describes a system for autonomous removal and provision.

[0004] Im Bereich der Logistik auf abgetrennten Flächen werden autonome aber über Vorrichtungen in der Fahrbahn an Routen gebundene (spurgeführte) Fahrzeuge bereits seit längerem eingesetzt, in Containerterminal sind diese spürgeführten Fahrzeuge bereits länger im Einsatz (ATIP, 2001).In the field of logistics on separate areas autonomous but on devices in the road to routes bound (track-guided) vehicles have been used for some time, in container terminal these sensing guided vehicles are already in use (ATIP, 2001).

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es ein durchgängig automatisiertes System für den Transport auf der letzten Meile zu ermöglichen. Technische Aufgabe ist es an eine Packstation andockende Transportcontainer, die vorteilhafterweise mittels selbstfahrender Plattform zur Packstation transportiert wurden, automatisch, zu entladen. Gleichermaßen ist eine automatische Beladung der Transportcontainer bei einer reziproken Einheit möglich wo die Güter vereinzelt über ein Rollenband dem Sortierer zugeführt werden. Es können hier bis auf die Packstation und die Authentifizierung und Versperrung, die meisten Teile der automatisch pickenden Packstation benutzt werden. Um einen Stillstand bei Verschmutzung oder Fehlfunktion zu vermeiden können auch mehrere Entnahmefächer und Greifarme zum Einsatz kommen.The object of the invention is to enable a fully automated system for transport in the last mile. Technical task is it to a packing station docking transport container, which were advantageously transported by means of self-propelled platform to the packing station, to unload automatically. Similarly, an automatic loading of the transport container in a reciprocal unit is possible where the goods are occasionally fed via a roller belt to the sorter. Apart from the packing station and the authentication and blocking, most parts of the automatic picking packing station can be used here. In order to avoid a standstill in case of contamination or malfunction, several removal compartments and gripping arms can also be used.

[0006] Eine drahtlos vorzugsweise über TCP/IP übertragene Vorinformation über die Anwesenheit einer Kundin ermöglicht ein präemptives Picking und schnellere Bereitstellung der Güter. Dies kann über eine App erfolgen, die die GPS-Koordinaten der Kundinnen und die Entfernung zur Packstation bestimmt, eine Erkennung einer drahtlosen MAC-Adresse des Smartphones einer Kundin, über automatisch gestartete NFC mit diesem Smartphone, oder über von Kundinnen eingegebene wahrscheinliche Abholzeiten, wobei hier eine gleiohzeitige Zwischenlagerung mehrerer Güter in mehreren Entnahmeboxen Sinn macht um Veränderungen abfangen zu können. Die Zeit während des Picking aus dem Transportcontainer kann auch genutzt werden um ein Click and Collect anzubieten, d.h. den Einkauf vor bzw. mit der Packstation. Durch die Zuführung des Gutes zu den Entnahmeboxen kurz vor der Entnahme ist keine Kühlung der Packstation erforderlich.A wireless preferably transmitted via TCP / IP prior information about the presence of a customer allows preemptive picking and faster delivery of goods. This can be done via an app that determines the GPS coordinates of the customers and the distance to the packing station, a detection of a wireless MAC address of a customer's smartphone, via automatically launched NFC with this smartphone, or via customer entered likely pick-up times, wherein here a temporary storage of several goods in several withdrawal boxes makes sense to be able to intercept changes. The time during picking from the transport container can also be used to offer a click and collect, i. the purchase before or with the packing station. By feeding the goods to the extraction boxes shortly before removal no cooling of the packing station is required.

[0007] Beim Picking ist es für die Ansprüche unerheblich, ob ein Regalsystem mit standardisierten leicht greifbaren Aufbewahrungsboxen - vorteilhafterweise ohne Zwischenböden bei den Regalen - genutzt wird, oder Pakete bzw. Gebinde. Durch die Nutzung von getrennten Packstationen mit Aufbewahrungs- und Handhabungsboxen ist die parasitäre mit dem Transportcontainer zu bewegende Masse geringer. Bei durchbrochenen leichten Aufbewahrungsboxen kann das Gesamtsystem leichter und der Greifer kostengünstiger ausgeführt werden. Die Aufbewahrungsboxen können einem Rastersystem entsprechen, wodurch solche mit 600 mm x400 mm Grundfläche, durch zwei mit 300 mm x400 mm Grundfläche kombiniert werden können. U.U. ist es auch möglich mit einer Rollenbahn auszukommen, wo Haken die Aufbewahrungsbehälter aus dem Regal ziehen. Zur Einlagerung von zwei Aufbewahrungsboxen hintereinander, kann die vordere Aufbewahrungsbox auch in ein anderes leeres Fach geschoben werden. Zur einfacheren Entnahme der Aufbewahrungsboxen, können diese in der Zeit zwischen den Entnahmen für Kundinnen auch automatisch so angeordnet werden dass die Verfahrwege und die Zahl der zur Entnahmen erforderlichen Aktionen minimiert werden, d.h. alle Aufbewahrungsbo- xen befinden sich nach einer zwischenzeitlichen Optimierung vorne und nahe der Ausgabe zum Packstation. Eine Identmethode wie Barcode oder RFID kann zusätzlich zur Identifikation der Güter und Verifikation der Einlagerungsposition genutzt werden. Bei der Nutzung von Barcode kann dieser auf eine ferrometallische Folie kaschiert werden, wodurch (bei leichten Paketen) ein magnetisches Greifen ermöglicht wird. Wird der Barcode auf eine Kunststofffolie gedruckt kann über einen Saugmechanismus an das Gut zur Entnahme angedockt werden.When picking it is irrelevant for the claims, whether a shelving system with standardized easily accessible storage boxes - advantageously without shelves in the shelves - is used, or packages or containers. By using separate packing stations with storage and handling boxes, the parasitic mass to be moved with the transport container is lower. For open-topped lightweight storage boxes, the overall system can be made lighter and the gripper cost-effective. The storage boxes can correspond to a grid system, whereby those with 600 mm x400 mm base area, by two with 300 mm x400 mm base area can be combined. U.U. It is also possible to make do with a roller conveyor, where hooks pull the storage container from the shelf. For storage of two storage boxes in a row, the front storage box can also be pushed into another empty compartment. For easier removal of the storage boxes, they can also be automatically arranged in the time between the withdrawals for customers that the travels and the number of actions required for the removal are minimized, i. All storage boxes are located at the front and near the output to the packing station after an interim optimization. An identification method such as barcode or RFID can be used in addition to the identification of the goods and verification of the putaway position. When using a barcode, it can be laminated onto a ferrometallic foil, which (in the case of lightweight packages) enables magnetic gripping. If the barcode is printed on a plastic film, it can be docked with the product for removal via a suction mechanism.

[0008] Die Energieeinsparung ergibt sich aus der Reduktion der Zustellfahrten im Vergleich zur Hauszustellung mit Nicht-Anwesenheit, aus der Nutzung von Fotovoltaik zum Betrieb der Packstation und aus der logistischen Optimierungsmöglichkeit durch die Entgegennahme von Gütern. Indem der Gang im Transportcontainer für die Entnahme schmäler, als in üblichen Kurier-, Express- und Paket-Fahrzeugen gehalten werden kann und auch Güter aus größerer Höhe automatisch gepickt werden können, sollte es möglich sein eine ähnliche Anzahl von Gütern pro Volumen zu transportieren, als bei manuellem Picking aus Fahrzeugen. Über die Nutzung eines Anbieters von Packstationen pro Stadtbezirk, kann eine Bündelung der Warenströme erzielt werden, wodurch die Verkehrs- und Umweltbelastung sinkt. Schlussendlich kann durch die selbst fahrenden elektrisch angetriebenen flachen Transportfahrzeuge für die Zustellung der Transportcontainer auf ein Führerhaus und Motorraum verzichtet werden, wodurch das logistisch für Güter nutzbare Volumen, pro Grundriss des Fahrzeuges vergrößert wird.The energy savings results from the reduction of delivery trips compared to home delivery with non-presence, from the use of photovoltaic to operate the Packstation and from the logistical optimization option by receiving goods. By keeping the gantry in the transport container narrower than can be used in standard courier, express and parcel vehicles, as well as automatically picking goods from higher heights, it should be possible to transport a similar number of goods per volume, as with manual picking from vehicles. By using a packing station provider per district, a bundling of goods flows can be achieved, which reduces the traffic and environmental impact. Finally, can be dispensed with by the self-propelled electrically powered flat transport vehicles for the delivery of the transport container on a cab and engine compartment, whereby the logistically usable for goods volume per floor plan of the vehicle is increased.

[0009] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungen näher erläutert, wobei Fig. 1 und Fig. 2 die Zusammenschau vor dem Zusammenführen von Transportcontainer und Pick-up-Einheit zeigen, jeweils aus einer anderen Perspektive. Fig. 3 zeigt eine Variante für das automatische Picking von genormten Aufbewahrungsboxen.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment according to the drawings, wherein FIG. 1 and FIG. 2 show the synopsis before merging of transport container and pick-up unit, each from a different perspective. Fig. 3 shows a variant for the automatic picking of standardized storage boxes.

[0010] Der Transportcontainer 6 wird über das Transportfahrzeug 9 in die Packstation 1 manövriert und auf Traversen abgesenkt. Die Packstation 1 besitzt eine verschließbare Box 3, eine Bedieneinheit 2, optional eine Kühleinheit 8 und ein Fotovoltaik-Paneel 7, sowie einen Träger für eine Laufkatze 4, die im Container 6 weiter geführt wird. Auf dieser fährt ein mehrachsiger Roboterarm mit Greifer 5. Der Träger für die Laufkatze kann aus der Packstation 1 in den Transportcontainer 6 durch eine Türe eingeschoben werden. Vorher werden eventuelle Sensoren 10 des Transportfahrzeuges versenkt.The transport container 6 is maneuvered over the transport vehicle 9 in the packing station 1 and lowered onto trusses. The packing station 1 has a closable box 3, an operating unit 2, optionally a cooling unit 8 and a photovoltaic panel 7, and a support for a trolley 4, which is further guided in the container 6. On this drives a multi-axis robotic arm with gripper 5. The carrier for the trolley can be inserted from the packing station 1 in the transport container 6 through a door. Before any sensors 10 of the transport vehicle are sunk.

[0011] In Fig. 3 rollen die genormten Aufbewahrungsboxen 15 (wobei nur die Breite der Aufbewahrungsboxen der Rollenbahn 11 entsprechen muss) über eine geneigte Rollenbahn 11 in Richtung angetrieben Rollenbahn 14, sofern der Bolzen 16 zurückgezogen wird. Um ein Aufrollen auf die Rollenbahn 14 zu erleichtern, wird eine quer dazu wirksame Rollenbahn 12 soweit angehoben, dass die Rollen über die der Rollenbahn 14 zu liegen kommen. Die Rollen 12 sind vorteilhafterweise für die Positionierung der Aufbewahrungsbox angetrieben und in beide Richtungen um die eigene Längsachse drehbar, um auch Aufbewahrungsboxen 15 einlagern zu können. Die Bewegung der Aufbewahrungsbox 15, wird über einen versenkbaren bzw. ausfahrbaren Bolzen 17 aufgehalten. Die dargestellte Variante benötigt nur kurze Rollen, es ist aber möglich nicht genormte Transportbehälter zu nutzen bzw. ganz auf diese zu verzichten, wenn die Rollen 11 durchgehend sind. Vorteilhafterweise werden die Rollen 11 während des Transports des Transportcontainers 6 blockiert. Dies kann gleichzeitig mit dem Vorschieben eines blockierenden Bolzens 16 erfolgen.In Fig. 3 roll the standard storage boxes 15 (where only the width of the storage boxes must correspond to the roller conveyor 11) via an inclined roller conveyor 11 in the direction of driven roller conveyor 14, if the bolt 16 is withdrawn. In order to facilitate rolling onto the roller conveyor 14, a roller conveyor 12 acting transversely thereto is raised to such an extent that the rollers come to rest over the roller conveyor 14. The rollers 12 are advantageously driven for the positioning of the storage box and rotatable in both directions about its own longitudinal axis to store storage boxes 15 can. The movement of the storage box 15 is stopped by a retractable or extendable pin 17. The variant shown requires only short roles, but it is possible not to use standardized transport container or to dispense entirely on this when the rollers 11 are continuous. Advantageously, the rollers 11 are blocked during the transport of the transport container 6. This can be done simultaneously with the advancement of a blocking pin 16.

[0012] Es ist für die Ansprüche dabei unerheblich, ob ein mehrachsiger Roboter für das Picking der Pakete aus dem Transportcontainer 6 benutzt wird, oder Kippvorrichtungen die auf ein Förderband entleeren, das in die Packstation fördert. Um die transportierten bzw. beweglichen Massen zu minimieren, ist ein feststehendes Fachsystem im Transportcontainer 6 sinnvoll, wobei ein Picking von der Seite erfolgen muss. Im einfachsten Fall sind also eine Art Hochregallager vorhanden, wobei auf die Breite des Transportcontainers 6 mehrere Gassen vorgesehen werden können. Es sind aber auch Kombinationen denkbar, wo Schubladen ausgezogen werden, bevor das Picking von Oben durch einen Greifarm 5 erfolgt, womit die Raumausnutzung steigt.It is irrelevant for the claims, whether a multi-axis robot for picking the packages from the transport container 6 is used, or tilting devices emptied onto a conveyor belt, which promotes the packing station. In order to minimize the transported or movable masses, a fixed compartment system in the transport container 6 makes sense, with a picking must be done from the side. In the simplest case, therefore, a kind of high-bay warehouse are available, wherein on the width of the transport container 6 more streets can be provided. But there are also combinations conceivable where drawers are pulled out before the picking is done from above by a gripping arm 5, whereby the space utilization increases.

Claims

claims

1. A device for automatically providing and receiving parcels and containers from a mobile unit, advantageously from a transport container (6) located on a chassis into a preferably stationary packing station (1), comprising at least one operating unit (2) and a lockable box ( 3), characterized in that a. the packing station (1) and the transport container (6) each have an opening, via which packages and goods from the transport container (6), which has shelves with an intermediate passage, are automatically taken over after the transport container (6) next to the packing station ( 1) so that the openings of the two units overlap and b. the transport container (6) has a mechanism which removes goods which are advantageously located in storage boxes, either using a continuous conveyor or picking by at least one robot arm, and c. the transport container (6) and the packing station (1) are connected by a mechanism for transporting goods, wherein advantageously the transport is preemptive, d. H. is already initiated at the approach of the recipient to the packing station (1) and d. the packing station has an operating unit (2) which automatically opens the lockable box (3) after authentication of the receiver and e. the packing station advantageously has photovoltaic panels (7) on the roof.

2. A device for the automatic provision of packages and containers according to claim 1, characterized in that the packing station (1) and the transport container (6) are electrically connected, so that energy is used from an energy store located there.

3. A device for automatically providing packages and containers according to claim 1 or 2, characterized in that the packing station (1) has a cooling unit (8) on the roof.

4. An apparatus for automatically providing packages and containers according to one of claims 1 to 3, characterized in that the packing station (1) and the transport container (6) have a movable shared gripping arm (5) and that in the transport container (6) Containers with circumferential raised edge are included, which are extended in a corridor of the transport container (6) to allow picking the stored in these drawers goods with a sliding mechanism is provided, which pushes the front part of a drawer to the side to a picking to facilitate a stored in the rear of the drawer good.

5. A device for automatic delivery of packages and containers according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transport container (6) on roller conveyors with rollers (11) which are inclined in the direction of a corridor, so after withdrawal of the rollers (11) blocking bolt (16) move the goods in the direction of the aisle and so get on in-progress driven rollers (14), so that the goods to the packing station (1) can be promoted.

6. An apparatus for automatically providing parcels and containers according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the terminal associated with the recipient of the goods interacts with the operating unit (2) of the packing station to initiate picking of the goods for the recipient.

7. An apparatus for automatically providing packages and containers according to one of claims 1 to 6, characterized in that also the transport container (6) has a gripping arm (5), which is used for stowing goods in the transport container (6), so the packing station (1) can be used in immediate succession both for the removal (pick-up) of goods from the lockable box (3) and for the delivery (drop-off) of goods in the lockable box (3).

8. A method for using a device for automatically providing packages and containers according to one of claims 1 to 7, characterized in that the loading of the transport container (6) via a structurally identical mechanism as in the packing station (1) is present, said advantageously, the filling of the transport container (6) existing shelves can be made from both sides of the aisle.

9. A method of use according to claim 8, characterized in that the order of loading of the roller-equipped shelves of the transport container (6) is set such that the anticipated removal time of the goods at the packing station (1) at the depth of loading of the shelf is taken into account.

10. A method of use according to any one of claims 8 or 9, characterized in that a cross-coupling between at least three transport containers (6) is produced, so that in a connection of three transport containers (6) passing through the goods from the first to the third transport container ( 6).