FI13516Y1 - Automaattivarasto - Google Patents

Abstract

Automaattivarasto, joka käsittää suljetun varastotilan (2) varastohyllyineen (3) ja hyllyissä olevine hyllylokeroineen (4), sisäänsyöttö- ja luovutuspisteet (5, 6) varastoon vietävää tavaraa ja sieltä luovutettavaa tavaraa varten, robotin, joka hoitaa tavaran fyysisen varastoinnin ja luovutuksen varastossa, ja ohjauslogiikan, joka ohjaa tavaran sisäänvientiä ja ulosluovutusta ja robotin toimintaa, jolloin sisäänsyöttö- ja mahdollisesti myös luovutuspisteet käsittävät useita käsiteltävää tavaraa varten olevia lokeroita (8), joissa on sähköisesti ohjattavat lukittavat ovet (9), tunnettu siitä, että tuentakisko (10) on robotille varatussa tilassa, ja robotti on sovitettu liikkumaan pystysuuntaisesti robotin yläpuolella olevien tuentakiskosta (10) järjestettyjen vaijerien varassa, ja vaakasuuntaisesti tuentakiskon (10) suunnassa, ja lisäksi robotti on sovitettu siirtämään tavaraa syvyyssuunnassa hyllyn yli robotille varatun tilan läpi taaemmalle hyllylle.

Description

Automaattivarasto

Keksinnön tausta

Keksintö koskee automaattivarastoa, joka käsittää suljetun varastoti- lan varastohyllyineen ja hyllyissä olevine hyllylokeroineen, sisäänsyöttö- ja luovu- tuspisteet varastoon vietävää tavaraa ja sieltä luovutettavaa tavaraa varten, robo- tin, joka hoitaa tavaran fyysisen varastoinnin ja luovutuksen varastossa, ja oh- jauslogiikan, joka ohjaa tavaran sisäänvientiä ja ulosluovutusta ja robotin toimin- taa.

Nykyään on kuluttajakäytössä paljon pakettien jakelusysteemejä, jois- sa jokaisella varastolokerolla on oma luukkunsa, ja joissa lokeroon asetettu paket- ti pidetään tässä samassa lokerossa, kunnes se noudetaan. Tällainen lokerikko ei voi olla kovin laaja, koska luukkujen täytyy olla sellaisessa paikassa, että ihminen voi niiden kautta pakettia käsitellä. Tässä käytössä ongelma ei ole vielä realisoi- tunut laajasti, sillä pakettijakelu automaateilla on vasta kasvava ala. Pakettien ja- kelussa lokerikkoautomaatit valtaavat kuitenkin alaa nopeasti. Kun pakettivo- lyymit kasvavat, on tässä ongelmana systeemin laajennettavuus. Nämä järjestel- mät ovat tehokkaita tiettyyn pakettivolyymiin asti. Pakettivolyymin kasvaessa jär- jestelmän kokoa täytyy samalla kasvattaa. Ihmisten on kuitenkin päästävä loke- roihin helposti käsiksi, joten ne eivät voi olla niin korkealla, että niihin ei yltäisi.

Täten ainoa mahdollisuus on leventää kokonaisuutta tai ottaa käyttöön useita lo- kerikkoautomaatteja.

Laajennettavuusongelman lisäksi edellä kuvattuun käyttöön varattua järjestelmää ei ole kannattavaa käyttää pitkäaikaiseen varastointiin, sillä sen ka- pasiteetti on huomattavasti pienempi kuin robottikäyttöisissä automaattivaras- & toissa. Ruuhka-aikoina tällaisen järjestelmän edessä voi tulla myös tilarajoitteita

N asiakkaiden liikkuessa lokerikon edessä.

S Pakettijakelussa ja varastokäytössä käytetään yleisesti myös suurem-

Q man kapasiteetin omaavia lyhyempi- tai pitempiaikaiseen varastointiin soveltuvia

E 30 lokerikkojärjestelmiä, joissa tavaraa varastoidessa tavara syötetään luukun kaut- © ta robottikäyttöiseen automaattivarastointiin, ja tavaraa noudettaessa sen nouto = automaattivarastosta tapahtuu varaston käytöstä riippuen samasta tai eri paikas-

S ta. Tässä ongelmana on tavaroiden sisäänsyötön hitaus yhdellä luukulla, sillä ta-

N varoiden syöttö tapahtuu yksi kerrallaan, niin että kun varastorobotti on vienyt — edellisen paketin varastolokerikkoonsa, robotti vapautuu ja voi noutaa seuraavan systeemiin syötetyn paketin. Siis kun pakettia viedään syöttöluukulta määrättyyn lokerikkoon, ei uutta pakettia voi syöttää ennen kuin robotti on suorittanut edel- lisen tehtävän. Näin useamman paketin syöttämiseen voi mennä paljon aikaa odottelun vuoksi.

Teollisuudessa viimeksi kuvattua automaattivarastoa käytetään mo- nenlaisiin tarpeisiin, mm. kokoonpano-osien varastointiin ja hallintaan, työkalu- jen varastointiin ja lainaan luovuttamiseen sekä henkilökohtaisten työvälineiden varastointiin ja hallintaan. Usein pakettien syöttö ja nouto sisältää usean paketin käsittelyä. Tällöin pakettien käsittelynopeus on oleellisessa osassa varaston te- hokkuutta. Toistuva ongelma on siis se, että pakettien syöttäminen järjestelmään vie liian kauan aikaa. Tyypillinen syöttötapahtuma on 10-30 pakettia kerrallaan.

Tyypillinen automaattivarasto pystyy vastaanottamaan noin kaksi pakettia mi- nuutissa, mikä on muun muassa pakettikuriireille liian pitkä aika.

Usean paketin syöttäminen ja/tai noutaminen mahdollisimman nope- asti on tärkeä ominaisuus mm. seuraavissa tapauksissa: - Tehdaskäytössä olevan automaattivaraston täyttäminen kuorman saapuessa. - Tehdaskäytössä olevasta automaattivarastosta pakettien noutaminen tilauksen keräilyä varten. - Tehdaskäytössä olevasta automaattivarastosta työvaiheeseen vaadit- tavien osien noutaminen (esimerkiksi kokoonpanossa). - Pakettiautomaatin täyttäminen kuorman saapuessa. - Pakettiautomaatista pakettien noutaminen ruuhka-aikaan (lukuisia käyttäjiä yhtä aikaa). - Ruuanjakeluautomaatin täyttäminen työntekijän keräiltyä ruokati- laukset. n - Ruuanjakeluautomaatista pakettien noutaminen (usein yksi tilaus si-

S sältää kolme tai useamman paketin).

S Keksinnön yhteenveto

Q Keksinnön tavoitteena on poistaa edellä kuvatut automaattivarastoon

E 30 — liittyvät ongelmat. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella automaat- © tivarastolla, jolle on tunnusomaista se, että sisäänsyöttö- ja mahdollisesti myös = luovutuspisteet käsittävät useita käsiteltävää tavaraa varten olevia lokeroita, jois-

S sa on sähköisesti ohjattavat lukittavat ovet.

N Keksinnön ydin on yhdistää automaattivaraston ja perinteisen loke- rikkojärjestelmän etuja ja laittaa yhden sisäänsyöttöluukun tilalle useita lukolli- sia lokerikko-ovia, joiden lukkoja voidaan ohjata varaston ohjausjärjestelmän kautta ja jotka mahdollistavat käyttäjien ottaa ja jättää paketteja suoraan auto- maattivarastoon hyllyihin, kuten ns. perinteisessä lokerikkojärjestelmässä, robo- tin myöhempää käsittelyä varten. Ovet voivat olla saranallisia ovia, liukuovia, taittuvia liukuovia jne. Automaattivaraston robotilla on ohjatusti pääsy samoihin paketteihin, joten se voi kuljettaa niitä sopivaan aikaan mihin tahansa sopivaan varaston hyllyyn. Lisäksi robotti tyypillisesti kuljettaa paketteja lokerikosta ulos- luovutuspisteelle. Luovutuspiste voi olla tyypillinen automaattivaraston luukku tai luovuttamiseen voidaan käyttää samoja lokerikkopaikkoja kuin paketteja syöt- täessä.

Pakettien syöttöön käytettäviä lokeroja voi olla erikokoisia ja osa näis- tä voi toimia perinteisenä lukittavana lokerona, ilman että robotti siirtää pakettia edelleen varastoon. Tämä on tarpeen isoille paketeille, joita ei voi robotilla siirtää.

Lokerikon käyttöä ohjataan samalla tavalla kuin muitakin, mutta tätä lokerikkoa käytetään pakettien syöttöön, säilytykseen ja noutoon.

Kun käsitellään hyvin pieniä paketteja tai muodoltaan sellaisia, ettei niitä voi robotilla poimia, näille voidaan varata vastaavan kokoisia pienempiä lo- keroja tai muodoltaan erilaisia , korkeita, matalia tms. lokeroja.

Käyttöliittymä lokerikon ohjaamiseen voi olla erillinen kuten nykyisin on käytössä, lokerikon ovissa tai mobiilisovellus. Käyttöliittymä on sovitettu ole- maan yhteydessä automaattivaraston ohjauslogiikkaan.

Syötettäessä paketti käyttöliittymän kautta lokerikkoon, paketti voi- daan tunnistaa koodista, esimerkiksi viivakoodista tai OR-koodista tai sen fyysi- sestä olemuksesta, kuten koosta tai painosta. Paketin edellä mainittuja tietoja voidaan valvoa, kun ovi suljetaan ja syöttötapahtuma päätetään. Paketin tietoja voidaan tarkastella uudestaan, kun pakettia noudetaan ja paketin luovutus voi- n daan estää, jos todetaan paketti erilaiseksi kuin se on ollut tuodessa.

N Käyttäjän jättäessä pakettia robotin pääsy hyllylle estetään ohjauksel-

N lisesti. Käyttäjän pääsy robotille varattuun tilaan estetään puolestaan esimerkiksi = sähköisesti ohjatulla väliverholla. Väliverho voidaan lukita suljettuun asentoonsa

N 30 sen ajaksi, kun käyttäjä asioi lokeron avoimen oven kautta. Väliverho voidaan ha-

E lutussa tapauksessa lukita avoimeen asentoonsa, kun robotti asioi lokerossa väli- © verhon puoleisen aukon kautta. Lukitseminen voidaan ohjata automaattivaraston = ohjauslogiikan avulla. Lokeron ovi ja väliverho eivät ole yhtä aikaa auki normaali-

N käytössä. Robotille varatulla tilalla tarkoitetaan tilaa, jossa robotti voi liikkua lo-

S 35 —kerolta toiselle lokerolle tai hyllylle. Hyllyyn voi olla pääsy vain robotilla. Hyllyn rakenne voi vastata lokerikon rakennetta muutoin, mutta hyllyssä ei ole käyttäjäl-

le avautuvaa ovea. Käyttäjän pääsy vääriin lokeroihin estetään lukitukselle, esi- merkiksi sähkölukoilla. Lokerikon ohjauksesta vastaa automaattivaraston logiik- ka, joka ohjaa myös robottia ja sisäänsyöttö- ja ulosluovutuspisteitä. Robotti voi viedä tai ohjata paketit lähellä olevaan välivarastoon ja viedä ne myöhemmin muualla hyllyyn, jolloin pakettien sisäänsyöttönopeus saadaan mahdollisimman suureksi. Edullisesti nopea menetelmä paketin toimittamiseksi välivarastointia varten on sellainen, missä lokeroon tullut paketti siirretään robotin avulla sy- vyyssuunnassa hyllyn yli eli robotille varatun tilan läpi taaemmalle hyllylle. Täl- löin siirtomatka on lyhyin ja lokerikon käyttäjän suunnasta katsottuna pystysuun- tainen ja vaakasuuntainen robotin liike jäävät tekemättä, ja on vain syvyyssuun- tainen siirtoliike. Jos edellä kerrotusti syvyyssuunnassa takana ei ole vapaata, ro- botti siirtää paketin lähimmälle vapaana olevalle hyllylle. Voi olla, että samaa lo- keroa käytetään myös useiden peräkkäisten pakettien syöttämiseen.

Keksinnön mukaiselle ratkaisulla nopeutetaan pakettien sisäänsyöttö- tapahtuma automaattivarastossa yhtä nopealle tasolle kuin lokerikkoautomaa- teissa. Kun sisäänsyöttöovia on tarvitaan kuitenkin vähemmän kuin lokerikkoau- tomaateissa, ovet voidaan sijoittaa optimaaliselle työkorkeudelle ja lähelle toisi- aan.

Automaattivaraston lukuisat syöttö-/noutoluukut mahdollisimman la- hekkäin toisiinsa nähden sijoiteltuna mahdollistavat erittäin kustannustehokkaan ratkaisun.

Käyttäjä pystyy syöttämään paketit suoraan hyllylle, jolloin syöttöpro- sessi on mahdollisimman nopea ja hardware on mahdollisimman yksinkertainen.

Pakettien punnitus, mittaus ja kuvaus hoidetaan käyttämällä paketit käyttöpis- — teellä, silloin kun laitteella ei ole muita tehtäviä. & Kuvioluettelo

N Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-

S teydessä viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Q Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista automaattivarastoa perspektiivi-

E 30 kuvanalokerikot suljettuina; © Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista automaattivarastoa lokerikot avat- = tuina;

S Kuvio 3 esittää pystysuuntaista poikittaisleikkausta kuvioiden 1 ja 2

N mukaisesta automaattivarastosta;

Kuvio 4 esittää edellisten kuvioiden mukaista automaattivarastoa yl- häältä nähtynä; ja

Kuviot 5 ja 6 esittävät vaihtoehtoisia lokerikko-ovia.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Viitaten kuvioihin 1 - 4 keksinnön mukainen automaattivarasto 1 kä- sittää suljetun varastotilan 2 varastohyllyineen 3 ja hyllyissä 3 olevine hyllyloke- 5 roineen 4, sisäänsyöttö- ja luovutuspisteet 5, 6 varastoon vietävää tavaraa ja siel- tä luovutettavaa tavaraa varten, robotin (ei-esitetty, tunnettu esimerkiksi FI- patenttihakemuksesta 20185072), joka hoitaa tavaran fyysisen varastoinnin ja luovutuksen varastossa, ja ohjauslogiikan (ei-esitetty), joka ohjaa tavaran sisään- vientiä ja ulosluovutusta sekä robotin toimintaa, ja käyttöpaneelin 7 varaston käyttäjää varten. Varaston käyttäjä, esimerkiksi kuriiri, voi olla yhteydessä auto- maattivaraston ohjauslogiikkaan käyttöpaneelin 7, 71 välityksellä. Tähän keksin- nön mukaiseen automaattivarastoon on järjestetty useita käsiteltävää tavaraa varten olevia lukittavilla ovilla 9 varustettuja lokeroja 8, jotka on tarkoitettu aina- kin tavaran sisäänsyöttöä ja mahdollisesti myös tavaran luovutusta varten. Loke- rot 8 voivat toimia mahdollisesti myös tavaran varastoinnissa, ainakin tilapäises- ti. Tämä automaattivarasto poikkeaa tunnetusta automaattivarastosta siis siinä, että yhden tavaran sisäänsyöttöpisteen 5 (jota mahdollisesti käytetään myös ta- varan luovutukseen) lisäksi on järjestetty nuo kuvatut lokerot 8. Tällöin ei vält- tämättä kaikissa keksinnön mukaisissa sovellutuksissa tarvita edes tuota ”perin- — teistä” sisäänsyöttöpistettä 5. Lokerot 8 on sijoitettu sellaiselle korkeudelle, että käyttäjä ulottuu niihin helposti. Viitenumerolla 5 merkitty on tässä (nykyisin) pis- te (esimerkiksi liukuovi), jonka kautta paketit noudetaan ja lokerot 8 ovat paket- tien sisäänsyöttöä varten. Nämä toiminnot voivat olla toisinkin päin tai sekä piste 5 ja lokerot 8 voivat palvella molempia tarkoituksia, kuten jo edellä kuvatusta käy ilmi. Lisäksi nyt kuvatun yhden käyttöpaneelin 7 sijasta niitä voi olla useampia- & kin. Myös lokeroiden 8 yhteydessä (esimerkiksi ovissa 9) voi olla pienemmät

N käyttöpaneelit 71 jokaista lokeroa 8 varten. Lokeroiden 8 välissä voi olla myös

S avautumattomat välilistat esimerkiksi pystysuunnassa, joihin välilistoihin voi-

Q daan asentaa käyttöpaneeleita 71. Pakettien sisäänsyöttöä ja luovutusta voidaan

E 30 ohjata myös mobiilisovelluksilla tai muilla käyttöliittymillä. © Kuvioissa 1 - 4 on lokeroiden ovina 9 on esitetty reunastaan sara- = noidut ovet, jotka kääntyvät sivullepäin. Saranointisivu voi olla joko vasemmalla

S tai oikealla puolella ovea, tai mahdollisesti oven ylä- tai alareunassa.

N Kuviossa 5 on esitetty lokeron sisään liukuva ovi 9 ja kuviossa 6 tupla- ovet9.Jokaisen lokeron 8 taaempi pystysuuntainen pinta voidaan sulkea esimer- kiksi sähköisellä toimilaitteella käytetyllä väliverholla 81. Väliverhoja 81 voidaan ohjata niin, että käyttäjän noutaessa tai jättäessä pakettia tiettyyn lokeroon 8, ky- seessä olevan lokeron 8 väliverho 81 kiinni. Kun käyttäjä ei enää käytä lokeroa 8 (esimerkiksi kun se on jo täynnä), voidaan väliverho 81 avata ja robotti voi alkaa viedä pois tai tuoda paketteja. Väliverho 81 estää ja sallii halutulla tavalla robotin pääsyn lokeroon 8. Väliverhon 81 materiaalille ei ole rajoitteita, kunhan se estää lokerikon käyttäjän pääsyn robotille varattuun tilaan 10 (tästä näkyy kuviossa 3 robotin tuentakisko). Väliverho 81 voi liikkua lokeron 8 pystysuuntaisilla sivuilla olevilla johteilla ja väliverhon 81 alapäähän järjestetään johde tai lukitus, jotta vä- liverho 81 pysyy paikoillaan eikä sitä voi käsin siirtää sivuun. Väliverho 81 voi ol- laumpinainen tai vaikkapa ristikkorakenne.

Toinen vaihtoehtoinen lokeron 8 takaseinän suljentaan voisi olla liu- kujohteilla kulkeva ovi (ei esitetty piirustuksissa), jolla voidaan sulkea yksi lokero 8 kerrallaan. Tällöin siis lokerikkorivin takana olisi koko hyllyn leveydellä johteet, johon yksi lokerikon aukon kokoinen ovi kiinnittyisi. Oven paikkaa ohjattaisiin hihnalla ja sähkömoottorilla. Kun käyttäjä haluaa pääsyn tiettyyn lokeroon 8 joko noutaakseen tai jättääkseen paketin, ajetaan takaovi ensin kyseessä olevan loke- ron 8 kohdalle ja tämän jälkeen avataan vasta ovi 9. Robotti pääsisi käsiksi kaik- kiin muihin hyllyn lokeroihin samaan aikaan.

Näiden toteutusten ero teknisen toteutuksen lisäksi on se, että liu- kuovitoteutuksessa ei voida sulkea pääsyä kerralla kuin yhdeltä lokerolta 8 per hylly. Tavoiteltava ominaisuus olisi, että kuriirin tuodessa paketteja, voitaisiin avata heti kaikki vapaat lokerikon ovet, jolloin kuriiri voisi lukea paketin koodin, laittaa lokeroon 8 ja sulkea oven. Menetelmä olisi mahdollisimman tehokas. Tätä ei voida toteuttaa liukuovitoteutuksella, mutta väliverholla tämä on mahdollista.

Toisaalta liukuovitoteutuksella robotti pääsee tyhjentämään lokeroita 8 mahdol- n lisimman nopeasti paketin sisäänjätön jälkeen.

N Ovien 9 tyyppi valitaan aina kulloisenkin käyttötarkoituksen mukaan

N ja lokeron 8 koon tai sijainnin mukaan. Kaikki ovityypit soveltuvat kaikkiin kek- = sinnön mukaisiin lokerikkokäyttöihin. Samalla lokerikkoseinällä voi olla erilaisia

N 30 — ovia. Sen jälkeen kun käyttäjällä on lupa lokeroiden käyttöön kirjautumisen jal-

E keen ovien avaaminen ja sulkeminen voidaan toteuttaa sähköisesti tai manuaali- © sesti tai näiden tapojen erilaisina yhdistelminä. = Piirustuksissa esitetty automaattivarasto voi olla yhteydessä myös

N muihin varastotiloihin, jotka toimivat samalla logiikalla ja joita hoitaa sama robot-

S 35 ti tai robotti on yhteistoiminnassa toisissa varastotiloissa olevien robottien kans- sa. Tällä tavalla varastoinnin kapasiteettia voidaan lisätä tarpeen mukaan.

Tyypillisessä pakettijakelukäytössä tavaran sisäänsyöttöprosessi ete- nisi seuraavasti: Kuriiri kirjautuu automaattivarastoon käyttöpaneelille 7 tai käyt- töpaneeleille 71 ja syöttää tuomansa paketit lokeroihin 8 niiden lukittavien ovien 9 kautta. Sisäänsyötön tunnistautuminen voi tapahtua esimerkiksi matkapuhe- linapplikaatiolla ja/tai paketin mukana tulevalla tag'lla, jossa on esimerkiksi tie- dot paketista, lähettäjästä, kuriirista, painosta jne. esimerkiksi OR-koodin avulla.

Nämä tiedot yhdistettyinä esimerkiksi avoinna olevan lokeron 8 paikkaan, voi- daan paketti ja paketin paikka tunnistaa automaattivaraston ohjauslogiikkaan.

Siis automaattivarasto tietää varmasti, että paketti ”W123” on tästä lähtien lo- kerossa ”z34”, kun lokeron ”z34” ovi oli avoinna, kun paketin koodia annettiin.

Kuriiri ehkä asioi eri käyttöpaneelin 7 kautta kuin avoinna olevan oven käyttöpa- neelin 71 kautta, mutta oven 9 avoin lukitus on määräävä paikkatieto. Kun ovi 9 auki, sen käyttöpaneeli 71 voi jäädä katveeseen, koska se on tyypillisesti oven 9 otsapinnassa. Jos ehtona on, että oven 9 avoin lukitus on määräävä tieto, niin sil- loin vain yksi lokeron 8 ovi 9 olisi sallittu olla auki kerrallaan. Jos useita ovia 9 on auki yhtä aikaa esimerkiksi syötettäessä, niin silloin ohjauslogiikan on luotettava siihen, että käyttäjä ei tee syötössä virhettä, vahingossa tai tahallaan. Matkapuhe- linapplikaatiossa sisäänsyöttöä voidaan valmistella jo ennen kuin ollaan fyysisesti lokeroiden 8 läheisyydessä, jolloin sisäänsyöttö on paikan päällä tehtävissä nope- asti.

Pakettien sisäänsyötön aikana robotti alkaa kuljettaa paketteja varsi- naiselle hyllylle säilytykseen tai sisäänsyöttönopeudesta riippuen lähellä olevaan välivarastoon, sillä varsinaisen vapaa hyllypaikka pidempiaikaiseen säilytykseen voi löytyä kauempaa esimerkiksi 6 m korkeudesta. Robotti tyhjentää lokeron 8 niin nopeasti kuin mahdollista samalla kuitenkin palvellen esimerkiksi paketteja n noutavia asiakkaita. Robotin apuna tai tilalla välivarastoinnissa voi olla myös kul-

N jetushihna, hissi, nostin tms. Pakettien siirryttyä varsinaiselle varastointihyllylle,

N paketin vastaanottaja saa ilmoituksen, että hänen paketti on noudettavissa. Kun = paketin vastaanottaja noutaa pakettia, hän tunnistautuu, esimerkiksi syöttämällä

N 30 ulossyottopisteelld koodin, näyttää viivakoodia, OR-koodia (siis optinen, sähköi-

E nen, biologinen tms. tunnistautuminen), jolloin robotti noutaa paketin hyllystä © ulossyöttöpisteelle, josta vastaanottaja saa pakettinsa. = Kun paketti tuodaan järjestelmään ja viedään sieltä pois, se voidaan

N punnita kummassakin tilanteessa sen varmistamiseksi, että paketti on oikea eikä

S 35 sitd ole manipuloitu. Paketin luovuttaminen voidaan keskeyttää, jos havaitaan epäloogisuuksia. Robotti voi olla varustettu vaa'alla ja/tai kameralla pakettien tunnistamisen, sisääntuonnin ja luovutuksen varmistamiseksi. Näitä varmistus- keinoja voidaan käyttää esimerkiksi varmistamaan, että ilmoittautunut noutava hakija todella tyhjentää lokeron 8, jolloin ohjauslogiikka voi pitää lokeroa 8 sen jälkeen todella tyhjänä. Vastaava tarkistus voidaan tehdä kuriirin jätettyä paketin sisään. Pakettien seurantaa varten ohjauslogiikassa on varattu muistitilaa tarkoi- tukseen soveltuvalla tavalla.

Perinteinen ulossyöttöpiste voidaan korvata lokeroilla 8, jolloin paket- teja noudettaessa robotti kuljettaisi paketin ulossyöttöpisteen sijaan vapaaseen lokeroon 8.

Lokerikkoideaa voidaan tehostaa entisestään, jos paketit ennakkotila- taan lokerikkoon ennen varsinaista noutotapahtumaa. Tämä voitaisiin toteuttaa esimerkiksi matkapuhelinaplikaatiolla, vastaamalla järjestelmän lähettämään tekstiviestiin tai muulla sähköisellä tunnistautumisella. Paketit tuotaisiin lokerik- koon määrätyksi ajaksi. Näin käyttäjä saisi pakettinsa viiveettä. Mikäli käyttäjä ei hakisi pakettia määräajassa, robotti palauttaisi sen takaisin hyllyyn ja ilmoittaisi tästä käyttäjälle.

Teollisuudessa pakettien lataaminen laitteeseen suoritettaisiin samal- la logiikalla kuin yllä. Paketteja noudettaessa ennakkotilaaminen tehostuisi vas- taavasti kuin pakettijakelussa. Nykyään ennakkotilaus hoidetaan keräilylistoilla, jolloin robotti kuljettaa listassa tarvittavat paketit valmiiksi lähelle käyttöpistettä.

Lokerikko-idean avulla paketit voitaisiin kuljettaa lokerikkoon, josta käyttäjä voi noutaa kaikki tarvitsemansa paketit ilman odottamista. Lokerikon yksittäisen lo- keron 8 voidaan ajatella olevan tila, joka on edullisesti suorakaiteen muotoinen särmiö. Tilankäytön kannalta näiden rinnakkain ja päällekkäin rakentaminen on tehokasta. Tähän tilaan on oikeutettua saada pääsy vain yhden pinnan avaamisel- n la kerrallaan, esimerkiksi oven 9 tai väliverhon 81 avauksella. Nämä keskenään

N avaamiseen ja sulkemiseen vuorottelevat pinnat ovat edullisesti keskenään vas-

N takkaisia tahkoja edellä mainitussa tilassa. = Robotti voi käsitellä paketteja kahdella teleskooppisesti eteen ja ulos

N 30 — työntyvällä käpälällä niin, että käpälät työntyvät robotille varatusta tilasta 10

E (kuvio 3) lokeroon 8. Käpälät voivat puristaa pakettia sivupinnoista käpälien vä- © lissä niin, että robotti voi tarttua pakettiin, jonka jälkeen robotti voi vetää paketin = lokerosta 8 robotille varattuun tilaan. Siirtoliikkeessä tapahtuu paketin siirtämi-

N nen lokeron 8 pohjatasolta robotin kantopinnalle olennaisesti samassa kor-

S 35 keusasemassa. Toisin sanoen, robotti voi vetää pakettia olennaisesti samassa ta- sossa omalle kantopinnalleen, kun robotin kantopinnan yläreuna on sovitettu olennaisesti samaksi lokeron 8 pohjatason yläreunan kanssa. Robotti voi kiinnit- tyä lyhytaikaisesti lokeron 8 pohjatason laitaan tätä siirtoliikettä varten. Kun pa- ketti ladataan robotin toimesta lokeroon 8, se tuodaan käpälien välissä sivuilta puristaen lokeron 8 pohjatasolle (pakettia ei siis työnnetä takaa). Robotin kä- pälien välinen puristusliike ja puristusvoima on olennaisesti poikittainen suh- teessa käpälien teleskooppiseen siirtoliikkeeseen. Kun paketti on saatu robotin kantopinnalle, se on saatu myös robotille varattuun tilaan 10. Tässä robotille va- ratussa tilassa 10 robotti voi siirtää pakettia sivusuunnassa ja tai pystysuunnassa ohjauslogiikan osoittamalle vapaalle hyllypaikalle. Robotin tuentakiskosta 10 on edullisesti järjestetty vaijereilla tapahtuva kannatus robotille, ja robotti on sovi- tettu liikkumaan pystysuuntaisesti vaijerien varassa. Robotti on sovitettu liikku- maan vaakasuuntaisesti tuentakiskon 10 suunnassa. Robotin teleskooppinen siir- toliike lokerosta 8 robotin kantopinnalle (ja päinvastoin) on sovittu kohtisuoraan siihen em. suorakaiteen muotoisen särmiön tahkoon, johon tahkopintaan loke- rossa8on sovitettu avautuva ja sulkeutuva väliverho 81. Robotille varattu tila 10 on suuruusluokaltaan sellainen, että huoltomies tarvittaessa pystyy liikkumaan siinä tilassa seisten.

Pakettien jättäminen ja noutaminen hyllyiltä voidaan toteuttaa erilai- silla ratkaisuilla. Yllä kuvattu ratkaisu on tehokas, sillä se on turvallisin käyttää sekä riski pakettien sekoittumisesta on pienin mahdollinen. Ratkaisu on turvalli- nen käyttää ja riski pakettien sekoittumisesta on pieni. Ratkaisulla pystytään es- tämään tehokkaasti lähes kaikki väärinkäyttötapaukset. Lisäksi käyttökokemus vastaa lokerikkoautomaattia, johon käyttäjät ovat jo tottuneet. Automaattivarasto ja siinä oleva robotti on edullisesti sovitettu käsittelemään paketteja ilman kuor- malavaa, tarjotinta, kuljetusalustaa, nostokorvaa, nostosankaa tms. n Robotin käpälien välinen voima on riittävä siihen, että pakettia voi-

N daan puristaa tarvittavaan siirtämiseen alla olevaa tasomaista pintaa pitkin. Tä-

N mä ansiosta pakettia ei tarvitse varustaa edellä mainituilla kantoalustoilla tai vas- = taavilla kohotusvälineillä. Lokerosta 8 robottiin (ja päinvastoin) ja siinä siirtämi-

N 30 seen käytettävä alla oleva tasomainen pinta voidaan tehdä olennaisesti jatkuvana

E pintana, kun pakettia siirretään lokeron 8 pohjatasolta robotin kantopinnalle. © Edellä kuvattua järjestelmää voidaan hyödyntää joustavasti monella 3 tavalla yllä mainituissa tapauksissa nopean syöttö- ja/tai noutopurskeen hallit-

N semiseksi. Välivarastointi-ideaa voidaan myös laajentaa siten, että paketteja nou-

S 35 dettaessa ennakoidusti tuodaan paketit tähän varastoon odottamaan noutotapah- tumaa.

Lokerot 8 ja siihen liittyvä automaattivarasto on selitetty olevan edul- lisesti suorakaiteen muotoisia särmiöitä, jotta toiminnot olisivat ymmärrettävästi kerrotut. Suorakaiteen muotoinen tila ja/tai automaattivarasto esimerkiksi päältä katsoen voidaan myös tehdä hieman kaarevaksi tai puolisuunnikkaaksi esimer- kiksi teollisen muotoilun keinoin, jolloin automaattivarasto voidaan halutessa si- joittaa rakennukseen halutulla tavalla.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella suoja- vaatimusten puitteissa.

O

N

O

N o

S o

N

I a a co

O

<t mM

N

O

N

>”

Claims (4)

Suojavaatimukset

1. Automaattivarasto, joka käsittää suljetun varastotilan (2) varastohyllyineen (3) ja hyllyissä olevine hyl- lylokeroineen (4), sisäänsyöttö- ja luovutuspisteet (5, 6) varastoon vietävää tavaraa ja sieltä luovutettavaa tavaraa varten, robotin, joka hoitaa tavaran fyysisen varastoinnin ja luovutuksen va- rastossa, ja ohjauslogiikan, joka ohjaa tavaran sisäänvientiä ja ulosluovutusta ja robotin toimintaa, jolloin sisäänsyöttö- ja mahdollisesti myös luovutuspisteet käsittävät useita käsiteltävää tavaraa varten olevia lokeroita (8), joissa on sähköisesti ohjattavat lukittavat ovet (9), tunnettu siitä, että tuentakisko (10) on robotille varatussa tilassa, ja robotti on sovitettu liikkumaan pystysuuntaisesti robotin yläpuolella olevien tuentakiskosta (10) järjestettyjen vaijerien varassa, ja vaakasuuntaisesti tuentakiskon (10) suunnassa, ja lisäksi robotti on sovitettu siirtämään tavaraa sy- vyyssuunnassa hyllyn yli robotille varatun tilan läpi taaemmalle hyllylle.

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen automaattivarasto, tunnettu sii- tä, että lokerot (8) toimivat myös paketin sisäänsyöttö- varastointi- ja mahdolli- sesti myös luovutuspisteenä, tai kaikkien näiden toimintojen erilaisina kombinaa- — tioina.

e 3. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen automaattivarasto, S tunnettu siitä, että lokeron (8) takaosaan on järjestetty sähköisesti ohjattava o väliverho (81), joka estää käyttäjän pääsyn lokeron (8) takana olevaan varastoti- = laan, mutta ohjatusti sallii robotin päästä lokeroon (8). N 30 4. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen automaattivarasto, E tunnettu siitä, että ovi (9) on valittu ryhmästä, johon kuuluu ainakin yhdestä Q reunastaan saranoitu ovi, pariovet ja liukuovi.

3 N >”