IT201900007749A1 - Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system - Google Patents

Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system Download PDF

Info

Publication number
IT201900007749A1
IT201900007749A1 IT102019000007749A IT201900007749A IT201900007749A1 IT 201900007749 A1 IT201900007749 A1 IT 201900007749A1 IT 102019000007749 A IT102019000007749 A IT 102019000007749A IT 201900007749 A IT201900007749 A IT 201900007749A IT 201900007749 A1 IT201900007749 A1 IT 201900007749A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
sorting robot
objects
containers
sorting
arms
Prior art date
Application number
IT102019000007749A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Maurizio Davolio
Original Assignee
Errevi Elett S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Errevi Elett S R L filed Critical Errevi Elett S R L
Priority to IT102019000007749A priority Critical patent/IT201900007749A1/en
Publication of IT201900007749A1 publication Critical patent/IT201900007749A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02Storage devices
    • B65G1/04Storage devices mechanical
    • B65G1/0407Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B65G1/0435Storage devices mechanical using stacker cranes with pulling or pushing means on either stacking crane or stacking area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G59/00De-stacking of articles
    • B65G59/06De-stacking from the bottom of the stack
    • B65G59/061De-stacking from the bottom of the stack articles being separated substantially along the axis of the stack
    • B65G59/062De-stacking from the bottom of the stack articles being separated substantially along the axis of the stack by means of reciprocating or oscillating escapement-like mechanisms
    • B65G59/063De-stacking from the bottom of the stack articles being separated substantially along the axis of the stack by means of reciprocating or oscillating escapement-like mechanisms comprising lifting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G60/00Simultaneously or alternatively stacking and de-stacking of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Sistema di magazzino e robot smistatore per l’impiego in tale sistema di magazzino” DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system"

Campo dell’invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce al settore dei sistemi di magazzino. L’invenzione è stata sviluppata con particolare riguardo ad un sistema di magazzino comprendente robot in grado di prelevare, trasportare e consegnare contenitori da e verso differenti zone di magazzino. L’invenzione riguarda inoltre uno di questi robot. The present invention refers to the field of warehouse systems. The invention was developed with particular regard to a warehouse system including robots capable of picking up, transporting and delivering containers to and from different warehouse areas. The invention also concerns one of these robots.

Ai fini della presente descrizione, definiamo un tale tipo di robot come “robot smistatore”. For the purposes of this description, we define such a type of robot as a "sorting robot".

Sfondo tecnologico Technological background

Sono noti sistemi di magazzino che comprendono scaffalature su cui sono immagazzinati contenitori che vengono movimentati attraverso robot manipolatori, navette, trasportatori, e mezzi simili. Sono anche noti sistemi di magazzino che comprendono pile di contenitori appoggiati al suolo, che vengono movimentati attraverso un carroponte montato sul soffitto del magazzino. Warehouse systems are known which comprise racks on which containers are stored which are moved by handling robots, shuttles, conveyors, and similar means. Warehouse systems are also known which comprise stacks of containers resting on the ground, which are moved by means of an overhead crane mounted on the ceiling of the warehouse.

I sistemi di magazzino della tecnica nota sono molto rigidi nella loro implementazione, risultando efficienti solo quando sono definite precise regole di movimentazione e dimensionamenti esatti dei contenitori utilizzati e dei percorsi dei mezzi di prelievo. Sotto questo profilo, diventa praticamente impossibile modificare un sistema di magazzino esistente nel caso di mutate esigenze, ad esempio nel caso si debbano gestire prodotti diversi da quelli per cui il sistema di magazzino era stato originariamente progettato, oppure in seguito all’incremento dell’attività e quindi del numero di prodotti e contenitori da gestire. The warehouse systems of the known art are very rigid in their implementation, being efficient only when precise handling rules and exact sizing of the containers used and the paths of the picking means are defined. From this point of view, it becomes practically impossible to modify an existing warehouse system in the event of changing needs, for example if you have to manage products other than those for which the warehouse system was originally designed, or following the increase in activity. and therefore the number of products and containers to be managed.

Inoltre, i sistemi di magazzino noti sono generalmente inaccessibili agli operatori umani, se non in via del tutto eccezionale quando occorra provvedere alla manutenzione, ed anche in tal caso, i prodotti e i contenitori immagazzinati risultano generalmente inaccessibili o comunque bloccati in posizione sino al ripristino delle funzionalità. Ciò significa che in caso di guasto o interruzione del sistema di magazzino, le operazioni di gestione dei prodotti immagazzinati non possono essere effettuate temporaneamente da operatori umani, ma rimangono ferme sino al ripristino del sistema. Furthermore, known warehouse systems are generally inaccessible to human operators, except in a completely exceptional way when maintenance is required, and even in this case, the stored products and containers are generally inaccessible or in any case locked in position until the restoration of the functionality. This means that in the event of a failure or interruption of the warehouse system, the management operations of the stored products cannot be carried out temporarily by human operators, but remain stationary until the system is restored.

Questi ed altri inconvenienti, che il tecnico esperto può rilevare dalla propria conoscenza del settore e dei sistemi di magazzino noti, comportano la necessità di rispondere a crescenti esigenze di flessibilità di consegna, immagazzinamento e prelievo di prodotti in un magazzino automatizzato, che possa rispondere ai requisiti di quella che viene detta “automazione a basso rischio” (“Low Risk Automation”), ossia automazione di magazzino che riduca drasticamente il rischio di fermo. Questa esigenza, comune a tutti i tipi di settori e di prodotti gestiti in un sistema di magazzino, è molto sentita nel settore della grande distribuzione organizzata, specie di prodotti alimentari, ed in particolare per prodotti freschi quali frutta, verdura, latticini e simili, per i quali i tempi di immagazzinamento e consegna sono generalmente molto ridotti. These and other drawbacks, which the skilled technician can detect from his knowledge of the sector and known warehouse systems, entail the need to respond to the growing need for flexibility in delivering, storing and picking up products in an automated warehouse, which can respond to requirements. requirements of what is called “low risk automation”, ie warehouse automation that drastically reduces the risk of downtime. This need, common to all types of sectors and products managed in a warehouse system, is strongly felt in the large-scale distribution sector, especially for food products, and in particular for fresh products such as fruit, vegetables, dairy products and the like. for which storage and delivery times are generally very short.

Sintesi dell’invenzione Summary of the invention

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i problemi della tecnica nota, fornendo un sistema di magazzino che sia flessibile e in grado di rispondere ai requisiti della Low Risk Automation. Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un sistema di magazzino economicamente e facilmente espandibile e modificabile a seconda delle esigenze dell’utente. Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un sistema di magazzino che possa essere condiviso sia da operatori umani che da robot. Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un robot smistatore che sia versatile, economico e di facile impiego, manutenzione e programmazione. The purpose of the present invention is to solve the problems of the known art, providing a warehouse system that is flexible and capable of responding to the requirements of Low Risk Automation. Another purpose of the invention is to create a warehouse system that is economically and easily expandable and modifiable according to the user's needs. Another purpose of the invention is to create a warehouse system that can be shared by both human operators and robots. Another purpose of the invention is to provide a sorting robot that is versatile, economical and easy to use, maintain and program.

Secondo un primo aspetto, viene descritto un sistema di magazzino comprendente uno o più robot smistatori. Ciascun robot smistatore può comprendere due coppie di braccia con attrezzi, ad esempio mani di presa, atti ad eseguire funzioni di movimentazione di contenitori di vario genere e dimensioni. Il robot manipolatore può ad esempio prelevare e depositare contenitori di vario tipo, stoccare a terra o su piani di soppalco i contenitori in posizioni variabili e programmabili, prelevare i contenitori da pile, sia singolarmente che come sotto-pile, trasportare i contenitori in varie posizioni e con traiettorie diverse, ad esempio rettilinee, curvilinee o miste, in modo programmabile e quindi variabile in base ai parametri di un software, nonché lavorare in collaborazione con operatori umani. According to a first aspect, a warehouse system is described comprising one or more sorting robots. Each sorting robot can comprise two pairs of arms with tools, for example gripping hands, suitable for carrying out movement functions of containers of various kinds and sizes. The manipulator robot can, for example, pick up and deposit containers of various types, store the containers on the ground or on mezzanine floors in variable and programmable positions, pick up the containers from stacks, both individually and as sub-stacks, transport the containers in various positions and with different trajectories, for example straight, curved or mixed, in a programmable and therefore variable way based on the parameters of a software, as well as working in collaboration with human operators.

Secondo un aspetto particolare, il robot smistatore può muoversi liberamente in uno spazio programmabile. A tale scopo, il robot smistatore può essere dotato di un sistema di visione, con relativi sensori di sicurezza. Secondo un altro aspetto, il robot smistatore si muove autonomamente. Esso può essere alimentato tramite accumulatori, ad esempio batterie al litio montate a bordo, oppure in alternativa o in aggiunta mediante tecnologia ad induzione o capacitiva. According to a particular aspect, the sorting robot can move freely in a programmable space. For this purpose, the sorter robot can be equipped with a vision system, with relative safety sensors. According to another aspect, the sorting robot moves autonomously. It can be powered by accumulators, for example lithium batteries mounted on board, or alternatively or in addition by means of induction or capacitive technology.

Secondo un aspetto particolare, il robot smistatore può comprendere coppie di bracci dotati alle loro estremità di attrezzi. Gli attrezzi montati all’estremità dei bracci possono essere in grado di movimentare i contenitori da un lato all’altro del robot stesso. Gli attrezzi possono essere mani di presa e possono essere realizzati in vario modo, a seconda del tipo di contenitore e/o di prodotto che occorre trasportare o manipolare. Secondo un altro aspetto, il robot smistatore può comprendere due coppie di braccia che possono sollevare ed operare in modo indipendente l’una dall’altra, anche contemporaneamente. According to a particular aspect, the sorting robot can comprise pairs of arms equipped at their ends with tools. The tools mounted at the end of the arms may be able to move the containers from one side to the other of the robot itself. The tools can be gripping hands and can be made in various ways, depending on the type of container and / or product to be transported or handled. According to another aspect, the sorter robot can include two pairs of arms that can lift and operate independently of each other, even simultaneously.

Secondo un altro aspetto, il sistema di magazzino è gestito da un software che può realizzare le varie funzioni richieste, che possono comprendere la gestione dell’area di magazzino e dei relativi prodotti immagazzinati in essa, la gestione delle modalità di lavoro dei robot smistatori e la guida sui vari percorsi definiti nel sistema di magazzino, la gestione delle funzioni di prelievo, trasporto e deposito dei contenitori immagazzinati, e/o la gestione della interfaccia e dell’interazione con i sistemi esterni, quali ad esempio un sistema gestionale o di contabilità aziendale. According to another aspect, the warehouse system is managed by software that can perform the various required functions, which can include the management of the warehouse area and the related products stored therein, the management of the working methods of the sorting robots and guidance on the various paths defined in the warehouse system, the management of the picking, transport and storage functions of the stored containers, and / or the management of the interface and interaction with external systems, such as a management or accounting system corporate.

Il sistema di magazzino secondo la presente invenzione presenta importanti vantaggi, fra cui un’elevata flessibilità di impiego, con zone e fasi di introduzione semplici e facilmente programmabili. Esso consente inoltre un’installazione in tempi brevissimi in modo da ridurre considerevolmente il “time to market”. La flessibilità del sistema di magazzino implica un suo deprezzamento finanziario estremamente ridotto, così come la trasferibilità totale del sistema in altro sito e per altra destinazione d’uso. Un altro vantaggio è l’affidabilità molto elevata, poiché in caso di anomalia il sistema può funzionare anche manualmente. Inoltre, in caso di malfunzionamento di uno o più robot smistatori, i rimanenti robot smistatori possono continuare a lavorare, eseguendo le stesse funzioni. Un altro vantaggio è dato dalla manutenzione estremamente ridotta, che può comunque essere eseguita su singoli robot smistatori al di fuori del ciclo produttivo, senza fermare il sistema di magazzino. Un altro vantaggio è l’integrazione semplice e totale con altri sistemi o con software di livello superiore. Vantaggiosamente, il sistema di magazzino della presente invenzione può lavorare in collaborazione con operatori umani. The warehouse system according to the present invention has important advantages, including high flexibility of use, with simple and easily programmable areas and introduction phases. It also allows installation in a very short time in order to considerably reduce the "time to market". The flexibility of the warehouse system implies an extremely reduced financial depreciation, as well as the total transferability of the system to another site and for other intended use. Another advantage is the very high reliability, since in the event of an anomaly the system can also operate manually. Furthermore, in the event of a malfunction of one or more sorting robots, the remaining sorting robots can continue to work, performing the same functions. Another advantage is given by the extremely reduced maintenance, which can in any case be performed on single sorting robots outside the production cycle, without stopping the warehouse system. Another advantage is the simple and total integration with other systems or with higher level software. Advantageously, the warehouse system of the present invention can work in collaboration with human operators.

Secondo un altro aspetto, viene descritto un robot smistatore che può muoversi in modo libero e programmabile fino a raggiungere uno o più punti di carico/scarico prodotto predefiniti. Il prodotto può essere stoccato a terra o su un qualunque supporto di ulteriore movimentazione, come ad esempio una rulliera, un nastro trasportatore e simili. Il prodotto può essere singolo o multiplo su pile, su scaffale o su qualunque supporto ad una altezza variabile da quota zero (terra) fino ad una quota massima definita in sede di progetto del robot smistatore. According to another aspect, a sorting robot is described which can move freely and programmable until it reaches one or more predefined product loading / unloading points. The product can be stored on the ground or on any support for further handling, such as a roller conveyor, a conveyor belt and the like. The product can be single or multiple on stacks, on shelves or on any support at a variable height from zero (ground) up to a maximum height defined in the design of the sorting robot.

Secondo un aspetto particolare, per le funzioni di carico e scarico, il robot smistatore può attivare stabilizzatori con riscontro a terra, allo scopo di prevenire problemi di sbilanciamento, inclinazione e flessione della struttura. Gli stabilizzatori preferibilmente hanno un ingombro minimo e permettono, in caso di necessità particolari, di ottenere posizioni meccaniche molto precise. According to a particular aspect, for the loading and unloading functions, the sorting robot can activate stabilizers with ground stop, in order to prevent problems of imbalance, inclination and bending of the structure. The stabilizers preferably have a minimum size and allow, in case of special needs, to obtain very precise mechanical positions.

Si sottolinea che le posizioni di prelievo e deposito possono essere di qualunque genere, ad esempio a terra, oppure sopra a supporti esterni come scaffali o tavoli, come anche su dispositivi di movimentazione, convogliatori, rulliere, nastri trasportatori, e così via. La quantità di contenitori che possono essere prelevati e depositati è variabile da uno a un limite massimo imposto dal progetto del sistema di magazzino e del robot smistatore, e può essere calcolata e gestita dal programma software di movimentazione. It is emphasized that the pick-up and deposit positions can be of any kind, for example on the ground, or on external supports such as shelves or tables, as well as on handling devices, conveyors, roller conveyors, conveyor belts, and so on. The quantity of containers that can be picked up and deposited varies from one to a maximum limit imposed by the design of the warehouse system and the sorting robot, and can be calculated and managed by the handling software program.

In sostanza, le caratteristiche del sistema di magazzino della presente invenzione è in grado di creare zone di immagazzinamento di forma variabili, con percorsi rettilinei, curvilinei o misti, sia predeterminati che immediati, calcolati o individuati dai robot smistatori o dal programma software a seguito della disposizione assunta dai contenitori e dalle pile di contenitori. E’ inoltre possibile creare altezze di deposito variabili in base alla tipologia di prodotto ed alle caratteristiche fisiche dello stesso. E’ anche possibile creare aree di stoccaggio in condizioni ambientali diverse quali: temperatura, ossigeno, assenza di luce esterna, ecc. E’ inoltre possibile creare aree di stoccaggio in ambienti con limitazioni fisiche ed ostacoli quali colonne, macchinari esistenti, o in ambienti in cui debbano essere delimitate zone virtuali da lasciare libere, quali passaggi pedonali, spazi di fuga, corsie di lavoro e scorrimento mezzi, eccetera. E’ anche possibile trasferire contemporaneamente su uno stesso robot smistatore più contenitori con una stessa destinazione o destinazioni diverse. E’ ulteriormente possibile disimpilare o impilare prodotti e contenitori, prima e dopo la movimentazione. Basically, the characteristics of the warehouse system of the present invention is able to create storage areas of variable shape, with straight, curved or mixed paths, both predetermined and immediate, calculated or identified by the sorting robots or by the software program following the arrangement assumed by the containers and the stacks of containers. It is also possible to create variable deposit heights based on the type of product and its physical characteristics. It is also possible to create storage areas in different environmental conditions such as: temperature, oxygen, absence of external light, etc. It is also possible to create storage areas in environments with physical limitations and obstacles such as columns, existing machinery, or in environments where virtual areas must be delimited to be left free, such as pedestrian passages, escape spaces, work lanes and vehicle movement, etc. It is also possible to simultaneously transfer multiple containers with the same destination or different destinations to the same sorting robot. It is also possible to unstack or stack products and containers, before and after handling.

Il sistema di magazzino della presente invenzione può essere gestito da un software che è in grado di supervisionare il flusso dei robot smistatori, gestendone i percorsi ed evitando le interferenze degli uni con gli altri, in modo da ottimizzare le sequenze operative di lavoro. Il software può tenere conto dei vincoli fisici dei robot smistatori, come ad esempio gli ingombri, il peso, la velocità e l'accelerazione massima, e coordinare di conseguenza il loro lavoro in rapporto a detti vincoli. The warehouse system of the present invention can be managed by software which is able to supervise the flow of the sorting robots, managing their paths and avoiding interference with each other, so as to optimize the operating sequences of work. The software can take into account the physical constraints of the sorting robots, such as the overall dimensions, weight, speed and maximum acceleration, and consequently coordinate their work in relation to these constraints.

In particolare, il software può comandare missioni di deposito dei contenitori a bordo dei robot smistatori, in modo da gestire carichi e scarichi singoli o multipli. Il software può combinare missioni in modo da gestire la movimentazione dei robot smistatori in posizioni diverse sia in fase di carico che di scarico. Il software può gestire carico e scarico con funzioni di impilaggio e dis-impilaggio locale. Il software può combinare le missioni in modo da gestire sequenze di contenitori in fase di prelievo e deposito. Il software può evitare missioni di lavoro per cui l’altezza di prelievo sia superiore a quella di deposito a bordo. Il software può evitare missioni in cui la pila che si intende prelevare ha altezze maggiori di quelle che un determinato robot smistatore può contenere o portare. Il software può determinare i percorsi per i robot smistatori, ad esempio evitando percorsi complessi nel caso in cui occorra privilegiare i tempi di trasferimento rispetto alla ottimizzazione dei volumi di trasporto, e viceversa. Il software può coordinare i trasferimenti di contenitori per ottimizzare lo stock in magazzino. Il software può gestire l’inventario di magazzino in modo costante. In particular, the software can control container deposition missions on board the sorting robots, in order to manage single or multiple loads and unloads. The software can combine missions in order to manage the handling of sorting robots in different positions both during loading and unloading. The software can manage loading and unloading with local stacking and un-stacking functions. The software can combine missions in order to manage sequences of containers during picking and depositing. The software can avoid work missions for which the pick-up height is higher than that of storage on board. The software can avoid missions in which the pile to be removed is greater than what a particular sorting robot can contain or carry. The software can determine the routes for the sorting robots, for example avoiding complex routes in the event that it is necessary to privilege the transfer times over the optimization of the transport volumes, and vice versa. The software can coordinate container transfers to optimize stock in the warehouse. The software can manage warehouse inventory constantly.

Oltre alle funzioni precedentemente descritte, il software può attuare anche tutte le funzioni per il controllo on-line dei robot smistatori, incluse le relative anomalie. In particolare, il software può In addition to the functions described above, the software can also implement all the functions for the on-line control of the sorting robots, including the relative anomalies. In particular, the software can

- segnalare anomalie per ogni singolo robot smistatore, con descrizione e dettagli tecnici; - report anomalies for each single sorting robot, with description and technical details;

- visualizzare lo stato di tutti i sensori di bordo e di tutte le apparecchiature di movimentazione; - view the status of all on-board sensors and all handling equipment;

- visualizzare lo stato delle alimentazioni di potenza e di logica elettronica; - visualizzare lo stato di tutte le apparecchiature a terra, degli accessori e del sistema complessivo; - view the status of the power supplies and electronic logic; - view the status of all ground equipment, accessories and the overall system;

- visualizzare lo stato del sistema di comunicazione, con i dettagli di misura; - visualizzare una interfaccia che riporti l’analisi delle anomalie e delle incongruenze; - view the status of the communication system, with the measurement details; - display an interface that reports the analysis of anomalies and inconsistencies;

- gestire gli interventi di manutenzione e la relativa registrazione storica. il sistema di magazzino della presente invenzione può trovare utile applicazione in svariati ambiti e settori, incluso, a titolo di mero esempio: - lo stoccaggio e il picking di cassette di verdura nella GDO; - manage maintenance interventions and the relative historical registration. the warehouse system of the present invention can find useful application in various fields and sectors, including, by way of mere example: - the storage and picking of vegetable crates in large-scale distribution;

- lo stoccaggio e il picking di contenitori nei prodotti freschi della GDO; - lo stoccaggio e il prelievo di contenitori in aree di consolidamento per e-Commerce; - the storage and picking of containers in the fresh products of large-scale distribution; - the storage and removal of containers in consolidation areas for e-Commerce;

- lo stoccaggio e la movimentazione di merce in celle frigorifere o a temperatura controllata, (ad es.4°C); - the storage and handling of goods in cold rooms or at controlled temperatures (e.g. 4 ° C);

- lo stoccaggio e la movimentazione di merce presso utilizzatori 3PL (Third Party Logistics) - storage and handling of goods at 3PL users (Third Party Logistics)

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione, con riferimento ai disegni annessi, dati a titolo di esempio non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages will emerge from the following detailed description of a preferred embodiment, with reference to the annexed drawings, given by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 è una vista in prospettiva di un magazzino che impiega un sistema di movimentazione di contenitori secondo la presente invenzione; Figure 1 is a perspective view of a warehouse which uses a container handling system according to the present invention;

- la figura 2 è una vista in prospettiva di un robot smistatore da impiegare nel sistema di movimentazione di contenitori della figura 1; Figure 2 is a perspective view of a sorting robot to be used in the container handling system of Figure 1;

- le figure 3 - 10 sono viste in prospettiva del robot smistatore della figura 2 illustrato in una sequenza di fasi operative in cui un contenitore viene prelevato da una pila di contenitori per il suo trasporto a destinazione; Figures 3 - 10 are perspective views of the sorting robot of Figure 2 illustrated in a sequence of operating steps in which a container is picked up from a stack of containers for its transport to its destination;

- le figure 11 - 12 sono viste in prospettiva del robot smistatore della figura 2 illustrato in una sequenza di fasi operative in cui un contenitore a bordo del robot viene depositato su una rulliera del magazzino della figura 1; e - la figura 13 è una vista in prospettiva di una variante di robot smistatore da impiegare nel sistema di movimentazione di contenitori della figura 1. - Figures 11 - 12 are perspective views of the sorting robot of Figure 2 illustrated in a sequence of operating steps in which a container on board the robot is deposited on a roller conveyor of the warehouse of Figure 1; and - figure 13 is a perspective view of a variant of the sorting robot to be used in the container handling system of figure 1.

Descrizione dettagliata Detailed description

Con riferimento ora alla figura 1, è illustrato in prospettiva un esempio di magazzino comprendente contenitori 10. I contenitori 10 possono essere di vario genere e tipo, e possono essere disposti l’uno sull’altro in modo da formare pile 12. Le pile 12 possono essere di altezza variabile, a seconda del numero e del tipo di contenitori 10 che le compongono. Nella figura 1 sono ad esempio illustrate pile 12 formate da tre contenitori (pila 12a), da quattro contenitori (pila 12b), da cinque contenitori (pila 12c), da sei contenitori (pila 12d) e da sette contenitori (pila 12e) tutti uguali fra loro come dimensioni. Tuttavia, i contenitori 10 potrebbero essere fra loro differenti, e ad esempio potrebbero avere uguali dimensioni in pianta, ma altezza diversa, ad esempio altezze multiple di un modulo unitario. Per semplicità di esposizione, nelle figure sono stati illustrati a titolo di esempio non limitativo contenitori 10 in forma di cassette rettangolari, di uguali dimensioni e prive di coperchio. I contenitori 10 possono essere incastrati gli uni sugli altri grazie ad innesti dalla geometria complementare ricavati sui bordi superiori ed inferiori dei contenitori 10. With reference now to Figure 1, an example of a warehouse comprising containers 10 is illustrated in perspective. The containers 10 can be of various kinds and types, and can be arranged one on top of the other so as to form stacks 12. The stacks 12 they can be of variable height, according to the number and type of containers 10 that compose them. Figure 1 shows, for example, stacks 12 formed by three containers (stack 12a), four containers (stack 12b), five containers (stack 12c), six containers (stack 12d) and seven containers (stack 12e) all equal to each other in size. However, the containers 10 could be different from each other, and for example they could have the same dimensions in plan, but different height, for example multiple heights of a unitary module. For the sake of simplicity of illustration, containers 10 in the form of rectangular boxes, of equal size and without lid, have been illustrated by way of non-limiting example. The containers 10 can be interlocked on each other thanks to couplings with complementary geometry obtained on the upper and lower edges of the containers 10.

Ai fini della presente descrizione, una pila 12 può essere formata anche da un solo contenitore 10, e analogamente un solo contenitore 10 può essere trattato alla stregua di una pila, come indicato con il riferimento 12f nella figura 1. Laddove non risulti diversamente evidente ad un tecnico esperto, la descrizione che segue e i principi dell’invenzione dovranno intendersi applicabili sia a contenitori singoli che a pile di contenitori, incluse porzioni di pile, che definiamo ”sotto-pile“, indipendentemente dal termine specifico utilizzato (contenitore, pila, sotto-pila). For the purposes of the present description, a stack 12 can also be formed by a single container 10, and similarly a single container 10 can be treated as a stack, as indicated by the reference 12f in Figure 1. Where it is not otherwise evident to a skilled technician, the following description and the principles of the invention should be understood as applicable to both single containers and piles of containers, including portions of piles, which we define "sub-piles", regardless of the specific term used (container, pile, -stack).

Il magazzino comprende zone predisposte per le tipiche operazioni di immagazzinamento e smistamento di prodotti di vario genere, che vengono collocati nei contenitori 10 ad esempio in corrispondenza di zone di carico 11a e prelevati dai contenitori 10 ad esempio in zone di prelievo, o “picking”, 11b. Nelle zone di carico e prelievo dei prodotti possono essere predisposti sistemi di movimentazione dei contenitori di tipo tradizionale, come ad esempio le rulliere 13 illustrate nella figura 1. Naturalmente, i contenitori 10 possono essere consegnati al magazzino già pieni di prodotti, come ad esempio avviene nel caso dei magazzini di prodotti freschi nel settore della grande distribuzione organizzata (GDO). Analogamente, i contenitori 10 possono lasciare il magazzino pieni di prodotti. Il magazzino può inoltre comprendere scaffali, tavoli di appoggio e altre strutture tipiche e note nel settore. The warehouse comprises areas set up for the typical operations of storage and sorting of products of various kinds, which are placed in the containers 10, for example in correspondence with the loading areas 11a and picked up from the containers 10, for example in "picking" areas. , 11b. In the product loading and picking areas, traditional container handling systems can be arranged, such as the roller conveyors 13 illustrated in Figure 1. Naturally, the containers 10 can be delivered to the warehouse already full of products, as is the case for example. in the case of fresh products warehouses in the large-scale distribution sector (GDO). Similarly, the containers 10 can leave the warehouse full of products. The warehouse can also comprise shelves, supporting tables and other typical structures known in the field.

Il magazzino illustrato nella figura 1 comprende una zona di immagazzinamento 11c dove i contenitori 10 vengono temporaneamente immagazzinati, organizzati nelle pile 12. Attorno alle pile 12 sono definiti percorsi di accesso P, percorribili da operatori umani e/o da uno o più robot smistatori 14. Nella figura 1 la zona di immagazzinamento 11c ha una disposizione regolare, con file regolari di pile 12 che definiscono percorsi di accesso P rettilinei. Tuttavia, il sistema della presente invenzione consente di gestire un magazzino in cui le pile 12 di contenitori 10 possono essere distribuite in modo diverso, anche lungo percorsi di accesso curvilinei o misti, senza necessità di predisporre uno schema rigido nella disposizione delle pile 12 di contenitori nella zona di immagazzinamento 11c. The warehouse illustrated in Figure 1 comprises a storage area 11c where the containers 10 are temporarily stored, organized in the piles 12. Access paths P are defined around the piles 12, which can be traveled by human operators and / or by one or more sorting robots 14. In Figure 1 the storage area 11c has a regular arrangement, with regular rows of stacks 12 which define straight access paths P. However, the system of the present invention makes it possible to manage a warehouse in which the stacks 12 of containers 10 can be distributed in a different way, even along curved or mixed access paths, without the need to prepare a rigid scheme in the arrangement of the stacks 12 of containers. in the storage area 11c.

Ciascun robot smistatore 14 può spostarsi fra le pile 12 di contenitori 10 muovendosi lungo i percorsi di accesso P. Ciascun robot smistatore 14 è preferibilmente del tipo a guida autonoma ed è in grado di muoversi liberamente in uno spazio programmabile tramite un sistema di visione e relativi sensori di sicurezza che gli consentono di spostarsi in sicurezza fra le pile 12 di contenitori, seguendo una logica di automazione programmabile. L’alimentazione di ciascun robot smistatore 14 può essere realizzata tramite accumulatori montati a bordo. In aggiunta o in alternativa, i robot smistatori 14 possono essere alimentati in modo noto mediante altre tecnologie, ad esempio con sistemi ad induzione o capacitivi. I robot smistatori 14 sono connessi senza fili, ad esempio via radio, con uno o più nodi remoti di elaborazione e trasmissione dati, che possono comprendere server singoli, reti di computer, cloud server, dispositivi portatili quali tablet e smartphone, e ogni loro combinazione nota nel settore. Each sorting robot 14 can move between the stacks 12 of containers 10 by moving along the access paths P. Each sorting robot 14 is preferably of the self-driving type and is able to move freely in a programmable space by means of a vision system and relative safety sensors that allow it to move safely between the stacks 12 of containers, following a programmable automation logic. The power supply of each sorting robot 14 can be achieved through accumulators mounted on board. In addition or alternatively, the sorting robots 14 can be powered in a known way by other technologies, for example with induction or capacitive systems. The sorting robots 14 are wirelessly connected, for example via radio, with one or more remote processing and data transmission nodes, which can include single servers, computer networks, cloud servers, portable devices such as tablets and smartphones, and any combination thereof. known in the industry.

Il magazzino può anche essere realizzato su più piani, ad esempio predisponendo strutture multipiano prefabbricate o metalliche, preferibilmente di tipo antisismico. In base ai flussi ed alle esigenze operative, il trasferimento dei contenitori 10 fra i piani della struttura multipiano può essere eseguito mediante elevatori per contenitori di tipo noto, oppure anche con la movimentazione diretta dei robot smistatori 14 che si trasferiscono autonomamente da un piano all’altro mediante elevatori predisposti allo scopo. The warehouse can also be built on several floors, for example by arranging prefabricated or metal multi-storey structures, preferably of the anti-seismic type. On the basis of the flows and operational requirements, the transfer of the containers 10 between the floors of the multi-storey structure can be carried out by means of elevators for containers of the known type, or also with the direct movement of the sorting robots 14 which move autonomously from one floor to the other. other by means of elevators predisposed for the purpose.

Come meglio visibile nella figura 2, il robot smistatore 14 comprende una base 16. La base 16 è mobile, ad esempio su ruote. Nella base 16 sono alloggiati stabilizzatori 18, preferibilmente comprendenti una coppia di bracci alloggiati all’interno della base 16 ed estraibili a comando per stabilizzare il robot smistatore 14 durante le operazioni di movimentazione a sbalzo di uno o più contenitori 10. Gli stabilizzatori 18 sono estraibili da due lati opposti 16a, 16b della base 16, così che il robot smistatore 14 possa effettuare la movimentazione dei contenitori a scelta su due suoi lati opposti. As better visible in Figure 2, the sorting robot 14 comprises a base 16. The base 16 is mobile, for example on wheels. The base 16 houses stabilizers 18, preferably comprising a pair of arms housed inside the base 16 and removable on command to stabilize the sorting robot 14 during the cantilever handling operations of one or more containers 10. The stabilizers 18 are removable. from two opposite sides 16a, 16b of the base 16, so that the sorting robot 14 can move the containers at choice on two opposite sides thereof.

Il robot smistatore 14 comprende due montanti 20 fissati alla base 16. I montanti 20 possono essere connessi l’uno all’altro da una traversa 22, per realizzare complessivamente una struttura a portale. Sui montanti 20 sono ricavate guide di scorrimento interne 23, affacciate l’una all’altra all’interno della struttura a portale, e guide di scorrimento esterne 24, rivolte verso l’esterno della struttura a portale. Sulle guide di scorrimento interne 23 è montata una coppia di bracci interni 25 mobili verticalmente in sincronismo, ciascuno su un rispettivo montante 20. Sulle guide di scorrimento esterne 24 è montata una coppia di bracci esterni 26, anch’essi mobili verticalmente in sincronismo, ciascuno su un rispettivo montante 20. I bracci interni 25 e i bracci esterni 26 sono telescopici, e possono così estendersi trasversalmente rispetto ai montanti 20 per sporgere dal lato 16a della base 16, o dal lato 16b opposto di essa. All’estremità distale di ciascun braccio interno 25 ed esterno 26 è montata una mano di presa. La mano di presa è atta ad afferrare un contenitore 10, preferibilmente su un suo fianco. Ciascuna coppia di bracci interni 25 o esterni 26 può quindi afferrare o rilasciare, tramite le mani di presa, un contenitore 10. Le coppie di bracci interni 25 ed esterni 26 possono operare in modo indipendente l’una dall’altra, anche contemporaneamente, come verrà meglio descritto nel seguito. The sorting robot 14 includes two uprights 20 fixed to the base 16. The uprights 20 can be connected to each other by a crossbar 22, to create a portal structure as a whole. Internal sliding guides 23 are obtained on the uprights 20, facing each other inside the portal structure, and external sliding guides 24, facing the outside of the portal structure. On the internal sliding guides 23 there is mounted a pair of internal arms 25 movable vertically in synchronism, each on a respective upright 20. On the external sliding guides 24 is mounted a pair of external arms 26, also movable vertically in synchronism, each on a respective upright 20. The internal arms 25 and the external arms 26 are telescopic, and can thus extend transversely with respect to the uprights 20 to protrude from the side 16a of the base 16, or from the side 16b opposite it. A gripping hand is mounted at the distal end of each internal arm 25 and external 26. The gripping hand is adapted to grip a container 10, preferably on its side. Each pair of internal arms 25 or external 26 can therefore grasp or release, by means of the gripping hands, a container 10. The pairs of internal arms 25 and external 26 can operate independently of each other, even simultaneously, as it will be better described in the following.

Fra i montanti 20, sulla base 16 è definita una zona di carico 28, in cui possono essere caricati uno o più contenitori 10 impilati per il loro smistamento da una zona ad un’altra del magazzino. Nella zona di carico 28 possono essere ricavate guide sporgenti 30 che impegnano il fondo di un contenitore 10 per trattenerlo durante il trasporto. Il robot smistatore 14 comprende accumulatori, motori e sistemi di controllo e comando elettronici collocati preferibilmente entro armadi 32 posti ai lati dei montanti 20, all’esterno della zona di carico 28. Il complesso degli accumulatori, dei motori e dei sistemi di controllo e comando elettronici è predisposto per comandare, anche tramite collegamento senza fili con un nodo remoto, lo spostamento autonomo della base 16, l’estrazione selettiva degli stabilizzatori 18, il movimento verticale dei bracci interni 25 ed esterni 26 lungo le rispettive guide sui montanti 20, l’allungamento telescopico selettivo dei bracci interni 25 ed esterni 26, il movimento delle mani di presa per afferrare selettivamente un contenitore 10. Between the uprights 20, a loading area 28 is defined on the base 16, in which one or more stacked containers 10 can be loaded for their sorting from one area to another of the warehouse. Protruding guides 30 can be formed in the loading area 28 which engage the bottom of a container 10 to retain it during transport. The sorting robot 14 comprises accumulators, motors and electronic control and command systems preferably located inside cabinets 32 located on the sides of the uprights 20, outside the loading area 28. The assembly of accumulators, motors and control and command systems electronic is designed to control, also via wireless connection with a remote node, the autonomous movement of the base 16, the selective extraction of the stabilizers 18, the vertical movement of the internal 25 and external 26 arms along the respective guides on the uprights 20, selective telescopic extension of the internal 25 and external 26 arms, the movement of the gripping hands to selectively grasp a container 10.

Il robot smistatore 14 è in grado di eseguire funzioni di movimentazione sia dei contenitori 10 di vario genere e dimensioni, nonché di pile 12 di tali contenitori. In particolare, il robot smistatore 14 può prelevare contenitori 10 o intere pile 12 per depositarli in un luogo diverso. Esso può stoccare contenitori 10 o pile 12 a terra o su ripiani sollevati da terra, in posizioni variabili e programmabili. Il trasporto dei contenitori 10 o di intere pile 12 può avvenire seguendo varie traiettorie, con tratti sia rettilinei che curvilinei, in modo programmabile. Le caratteristiche del robot smistatore 14 lo rendono atto a lavorare anche in collaborazione con operatori umani. In particolare, il robot smistatore 14 è in grado di muoversi liberamente in uno spazio programmabile, utilizzando un sistema di visione e relativi sensori di sicurezza montati a bordo. The sorting robot 14 is capable of carrying out movement functions both for containers 10 of various kinds and sizes, as well as for stacks 12 of such containers. In particular, the sorting robot 14 can pick up containers 10 or entire stacks 12 to deposit them in a different place. It can store containers 10 or piles 12 on the ground or on shelves raised from the ground, in variable and programmable positions. The transport of the containers 10 or of entire stacks 12 can take place following various trajectories, with both straight and curvilinear sections, in a programmable way. The characteristics of the sorting robot 14 enable it to work also in collaboration with human operators. In particular, the sorting robot 14 is able to move freely in a programmable space, using a vision system and related safety sensors mounted on board.

L’alimentazione del robot smistatore 14 può fare uso di accumulatori elettrici montati a bordo. In alternativa o in aggiunta, l’alimentazione del robot smistatore 14 può essere realizzata attraverso sistemi noti di tipo induttivo o capacitivo. The power supply of the sorting robot 14 can make use of electric accumulators mounted on board. Alternatively or in addition, the powering of the sorter robot 14 can be achieved through known systems of the inductive or capacitive type.

Nelle figure 3 - 10 è illustrata una tipica sequenza operativa in cui un contenitore 10 viene prelevato da una pila 12 di contenitori e viene caricato sul robot smistatore 14 per essere trasportato altrove. La sequenza illustrata è data a titolo di esempio per mostrare una delle innumerevoli possibilità di smistamento di contenitori e pile di contenitori che possono essere realizzate mediante il robot smistatore 14. Figures 3 - 10 illustrate a typical operating sequence in which a container 10 is picked up from a stack 12 of containers and is loaded onto the sorting robot 14 to be transported elsewhere. The illustrated sequence is given by way of example to show one of the innumerable possibilities of sorting containers and stacks of containers that can be realized by means of the sorting robot 14.

La figura 3 mostra il robot smistatore 14 posizionato di fronte ad una pila 12 di contenitori 10, dalla quale si desideri prelevare il contenitore 10a inferiore. Il robot smistatore 14 viene inizialmente attivato per estrarre gli stabilizzatori 18 dall’interno della base 16 ed allungarli dalla parte rivolta verso la pila 12, secondo la direzione della freccia E. Figure 3 shows the sorting robot 14 positioned in front of a stack 12 of containers 10, from which the lower container 10a is to be removed. The sorting robot 14 is initially activated to extract the stabilizers 18 from the inside of the base 16 and extend them from the side facing the stack 12, according to the direction of the arrow E.

Successivamente, come illustrato nella figura 4, la coppia di bracci interni 25 viene posizionata lungo i montanti 20 all’altezza del contenitore 10a da prelevare. I bracci interni 25 vengono estesi telescopicamente in modo tale che le mani di presa afferrino i lati del contenitore 10a da prelevare. Nella sequenza illustrata il contenitore 10a è quello più in basso nella pila 12, ma naturalmente il robot smistatore 14 può essere comandato per prelevare qualsiasi contenitore 10 desiderato, a qualunque altezza esso si trovi, nei limiti imposti dall’altezza dei montanti 20. Il robot smistatore 14 non è inoltre limitato al prelievo di un singolo contenitore 10, ma può provvedere a prelevare anche più contenitori impilati, in modo da estrarre una sotto-pila da una pila data. Il robot smistatore 14 è anche in grado di prelevare un’intera pila di contenitori. Subsequently, as shown in Figure 4, the pair of internal arms 25 is positioned along the uprights 20 at the height of the container 10a to be picked up. The inner arms 25 are telescopically extended in such a way that the gripping hands grip the sides of the container 10a to be picked up. In the illustrated sequence, the container 10a is the lowest in the stack 12, but of course the sorting robot 14 can be commanded to pick up any desired container 10, at whatever height it is, within the limits imposed by the height of the uprights 20. The robot sorter 14 is also not limited to picking up a single container 10, but can also pick up several stacked containers, so as to extract a sub-stack from a given stack. The sorting robot 14 is also able to pick up an entire stack of containers.

Successivamente, come illustrato nella figura 5, i bracci interni 25 vengono alzati secondo la freccia U, in modo tale da sollevare il contenitore 10a desiderato, e con esso la pila 12 di contenitori 10 soprastanti. Questa operazione consente di portare il contenitore 10a a livello della zona di carico 28 della base 16. Nel caso in cui il contenitore desiderato non fosse quello più in basso della pila di contenitori, il sollevamento dei bracci interni 25 consentirebbe di sganciarlo dai contenitori sottostanti. Subsequently, as illustrated in Figure 5, the internal arms 25 are raised according to the arrow U, in such a way as to lift the desired container 10a, and with it the stack 12 of containers 10 above. This operation allows the container 10a to be brought to the level of the loading area 28 of the base 16. If the desired container is not the lowest one in the stack of containers, the lifting of the internal arms 25 would allow it to be released from the underlying containers.

Successivamente, come illustrato nella figura 6, la coppia di bracci esterni 26 viene posizionata lungo i montanti 20 all’altezza di un contenitore 10b posto al di sopra del contenitore 10a da prelevare. I bracci esterni 26 vengono estesi telescopicamente in modo tale che le mani di presa afferrino i lati del contenitore 10b. Nella sequenza illustrata il contenitore 10b è quello immediatamente al di sopra del singolo contenitore 10a da prelevare, ma naturalmente il robot smistatore 14 può essere comandato per estrarre da una pila 12 un numero qualsiasi di contenitori desiderati, fra loro impilati in una sotto-pila. In tal caso, il contenitore 10b afferrato dai bracci esterni 26 sarà quello immediatamente al di sopra del contenitore superiore della sottopila desiderata. Subsequently, as shown in Figure 6, the pair of external arms 26 is positioned along the uprights 20 at the height of a container 10b placed above the container 10a to be picked up. The outer arms 26 are telescopically extended so that the gripping hands grip the sides of the container 10b. In the illustrated sequence the container 10b is the one immediately above the single container 10a to be picked up, but of course the sorting robot 14 can be commanded to extract any number of desired containers from a stack 12, stacked together in a sub-stack. In this case, the container 10b gripped by the outer arms 26 will be the one immediately above the upper container of the desired sub-row.

Successivamente, come illustrato nella figura 7, i bracci esterni 26 vengono alzati secondo la freccia U’, in modo tale da sollevare il contenitore 10b soprastante il contenitore 10a desiderato, e con esso la pila 12’ dei contenitori 10 soprastanti il contenitore 10a desiderato. Questa operazione consente di sganciare il contenitore 10a dal contenitore 10b soprastante, che diventa il contenitore inferiore della pila 12’ rimanente dopo il prelievo del contenitore 10a (o della sotto-pila) desiderato. Subsequently, as shown in figure 7, the external arms 26 are raised according to the arrow U ', in such a way as to lift the container 10b above the desired container 10a, and with it the stack 12' of containers 10 above the desired container 10a. This operation allows you to release the container 10a from the container 10b above, which becomes the lower container of the stack 12 'remaining after the withdrawal of the desired container 10a (or sub-stack).

Successivamente, come illustrato nella figura 8, mentre i bracci esterni 26 mantengono sollevata la pila residua 12’, i bracci interni 25 vengono retratti per portare il contenitore 10a desiderato (o la sotto-pila) sulla base 16 del robot smistatore 14. Il fondo del contenitore 10a può impegnarsi nelle guide sporgenti 30 posizionate nella zona di carico 28 della base 16. Le mani di presa dei bracci interni 25 possono rilasciare il contenitore 10a. Subsequently, as illustrated in Figure 8, while the external arms 26 keep the residual stack 12 'raised, the internal arms 25 are retracted to bring the desired container 10a (or the sub-stack) onto the base 16 of the sorting robot 14. The bottom of the container 10a can engage in the protruding guides 30 positioned in the loading area 28 of the base 16. The gripping hands of the internal arms 25 can release the container 10a.

Successivamente, come illustrato nella figura 9, i bracci esterni 26 vengono abbassati nel senso della freccia D per appoggiare a terra la pila residua 12’. A questo punto è possibile retrarre anche i bracci esterni 26, dopo avere sganciato le loro mani di presa dal contenitore inferiore 10b della pila residua 12’. Dopo che anche gli stabilizzatori 18 sono stati retratti all’interno della base 16, come illustrato nella figura 10, il robot smistatore 14 è libero di allontanarsi dalla pila residua 12’, ad esempio secondo la freccia M. Subsequently, as shown in Figure 9, the external arms 26 are lowered in the direction of the arrow D to rest the residual pile 12 'on the ground. At this point it is also possible to retract the external arms 26, after having released their gripping hands from the lower container 10b of the residual pile 12 '. After the stabilizers 18 have also been retracted inside the base 16, as shown in Figure 10, the sorting robot 14 is free to move away from the residual pile 12 ', for example according to the arrow M.

Il robot smistatore 14 può trasportare il contenitore 10a verso una destinazione programmata, oppure può dirigersi verso un’altra pila 12 per ripetere le operazioni sopra descritte e prelevare uno o più altri contenitori da piazzare sopra al contenitore 10a già a bordo, per realizzare una pila formata da contenitori prelevati da pile differenti. Il robot smistatore 14 è anche in grado di prelevare più contenitori posizionati ad altezze diverse in una medesima pila. In quest’ultimo caso, dopo avere estratto gli stabilizzatori 18, il robot smistatore 14 può ripetere le operazioni illustrate nelle figure 4 - 9 per il numero di volte necessario ad estrarre tutti i contenitori desiderati dalla pila 12, prima di retrarre gli stabilizzatori 18 ed avviarsi verso la destinazione programmata portando a bordo i contenitori desiderati impilati l’uno sull’altro. The sorting robot 14 can transport the container 10a to a programmed destination, or it can go to another stack 12 to repeat the operations described above and pick up one or more other containers to be placed on top of the container 10a already on board, to create a stack formed by containers taken from different stacks. The sorting robot 14 is also capable of picking up several containers positioned at different heights in the same stack. In the latter case, after having extracted the stabilizers 18, the sorting robot 14 can repeat the operations illustrated in Figures 4 - 9 for the number of times necessary to extract all the desired containers from the stack 12, before retracting the stabilizers 18 and set off towards the programmed destination carrying on board the desired containers stacked one on top of the other.

Le figure 11 - 12 illustrano il robot smistatore 14 in una sequenza di fasi operative in cui il contenitore 10a a bordo del robot viene scaricato in una zona di destinazione, ad esempio depositato sulla rulliera 13. Come visibile nella figura 11, il robot smistatore 14 si avvicina alla rulliera 13, ad esempio secondo la direzione della freccia M, con uno dei suoi lati operativi, ad esempio il lato 16a. Quando il robot smistatore 14 ha raggiunto la posizione prestabilita, vengono estratti gli stabilizzatori 18 affacciati al lato operativo 16a rivolto verso la zona di destinazione. Successivamente, il contenitore 10a viene afferrato dai bracci interni 25. Il contenitore 10a viene sollevato sino all’altezza desiderata muovendo i bracci interni 25 lungo i montanti 20, come indicato dalla freccia U in figura 11. Preferibilmente, l’altezza raggiunta dai bracci interni 25 è tale per cui il fondo del contenitore 10a è ad una quota di poco più alta del piano di appoggio di destinazione, in questo caso la rulliera 13. Figures 11 - 12 illustrate the sorting robot 14 in a sequence of operating phases in which the container 10a on board the robot is unloaded in a destination area, for example deposited on the roller conveyor 13. As can be seen in figure 11, the sorting robot 14 it approaches the roller conveyor 13, for example according to the direction of the arrow M, with one of its operating sides, for example the side 16a. When the sorting robot 14 has reached the predetermined position, the stabilizers 18 facing the operating side 16a facing the destination area are extracted. Subsequently, the container 10a is gripped by the internal arms 25. The container 10a is raised to the desired height by moving the internal arms 25 along the uprights 20, as indicated by the arrow U in figure 11. Preferably, the height reached by the internal arms 25 is such that the bottom of the container 10a is at a height slightly higher than the target support surface, in this case the roller conveyor 13.

Successivamente, viene comandato l’allungamento telescopico dei bracci interni 25 nella direzione della zona di destinazione, secondo la direzione indicata dalla freccia S nella figura 12. L’allungamento telescopico dei bracci 25 consente di posizionare il contenitore 10a appena sopra la zona di destinazione sulla rulliera 13. I bracci interni 25 vengono poi abbassati quel tanto che basta per appoggiare il contenitore 10a sul piano di appoggio di destinazione, in particolare sulla rulliera 13. A questo punto, i bracci interni 25 possono staccarsi dal contenitore 10a e rientrare telescopicamente sul robot smistatore 14. Dopo aver retratto gli stabilizzatori 18, il robot smistatore 14 è libero di muoversi per realizzare la successiva operazione programmata. Subsequently, the telescopic extension of the internal arms 25 is commanded in the direction of the destination zone, according to the direction indicated by the arrow S in figure 12. The telescopic extension of the arms 25 allows positioning the container 10a just above the destination zone on the roller conveyor 13. The internal arms 25 are then lowered just enough to rest the container 10a on the target support surface, in particular on the roller conveyor 13. At this point, the internal arms 25 can detach from the container 10a and retract telescopically onto the robot sorter 14. After retracting the stabilizers 18, the sorter robot 14 is free to move to perform the next programmed operation.

Le operazioni sopra descritte a titolo di esempio per la movimentazione dei contenitori da caricare o scaricare dal robot smistatore non sono limitate all’impiego dei bracci interni 25 ed esterni 26 nella modalità e nella sequenza descritte. Ad esempio, il contenitore 10a da caricare a bordo del robot smistatore 14 potrebbe essere afferrato dai bracci esterni 26 dotati di mani di presa configurati allo scopo, mentre la pila 12 di contenitori sovrastanti potrebbe essere sostenuta dai bracci interni 25. The operations described above by way of example for handling the containers to be loaded or unloaded by the sorting robot are not limited to the use of the internal 25 and external 26 arms in the manner and in the sequence described. For example, the container 10a to be loaded on board the sorting robot 14 could be gripped by the external arms 26 equipped with gripping hands configured for the purpose, while the stack 12 of overlying containers could be supported by the internal arms 25.

La figura 13 illustra in prospettiva una variante di robot smistatore 14’ da utilizzare in un sistema di magazzino del tipo illustrato nella figura 1. E’ evidente che in un tale sistema di magazzino possono essere impiegati contemporaneamente robot smistatori anche di entrambi i tipi. Nella figura 13 sono stati utilizzati numeri di riferimento uguali per indicare particolari uguali a quelli del robot smistatore 14 precedentemente descritto ed illustrato in figura 2. Il robot smistatore 14’ comprende anch’esso due montanti 20. Sui montanti 20 possono muoversi in direzione verticale i bracci interni 25 e i bracci esterni 26. Anche in questo caso i bracci interni 25 e i bracci esterni 26 sono telescopici e possono sporgere da entrambi i lati 16a, 16b del robot smistatore 14’ per prelevare o consegnare contenitori 10 su ambo i lati. Figure 13 illustrates in perspective a variant of sorting robot 14 'to be used in a warehouse system of the type illustrated in figure 1. It is clear that in such a warehouse system, sorting robots of both types can also be used simultaneously. In figure 13 the same reference numbers have been used to indicate details equal to those of the sorting robot 14 previously described and illustrated in figure 2. The sorting robot 14 'also comprises two uprights 20. The uprights 20 can move vertically. inner arms 25 and outer arms 26. Also in this case the inner arms 25 and the outer arms 26 are telescopic and can protrude from both sides 16a, 16b of the sorting robot 14 'to pick up or deliver containers 10 on both sides.

Il robot smistatore 14’ comprende una base 16’ più ampia della base 16 del robot smistatore 14 descritto in precedenza. In particolare, la base 16’ ha un’ampiezza sufficiente ad alloggiare almeno due contenitori 10 o pile 12 di contenitori affiancate in una zona di carico 28’. Siccome la base 16’ è di larghezza almeno doppia di quella del robot smistatore 14 descritto in precedenza, può non rendersi necessario l’uso di stabilizzatori. Non è comunque esclusa la possibilità di dotare il robot smistatore 14’ di stabilizzatori simili o funzionalmente analoghi agli stabilizzatori 18 descritti in relazione alla variante di robot stabilizzatore della figura 2. The sorting robot 14 'comprises a base 16' wider than the base 16 of the sorting robot 14 described above. In particular, the base 16 'has a sufficient width to house at least two containers 10 or stacks 12 of containers side by side in a loading area 28'. Since the base 16 'is at least double that of the sorting robot 14 described above, it may not be necessary to use stabilizers. However, the possibility of equipping the sorting robot 14 'with stabilizers similar or functionally analogous to the stabilizers 18 described in relation to the variant of the stabilizing robot of Figure 2 is not excluded.

Per aumentare la flessibilità d’impiego del robot smistatore 14’, può essere previsto un dispositivo per trasferire contenitori o pile di contenitori da un lato all’altro della zona di carico 28’. Ad esempio è possibile integrare nella base 16’ un nastro trasportatore 34 o altro organo mobile del genere, che consenta la movimentazione dei contenitori o pile di contenitori appoggiate sulla base 16’ nella zona di carico 28’. In alternativa è possibile predisporre un organo di spinta che sposti i contenitori da un lato all’altro: in tal caso è preferibile che la zona di carico 28’ sia configurata con organi di riduzione dell’attrito, come sfere o rulli. In quest’ultimo caso, la spinta occorrente per spostare i contenitori o pile di contenitori da un lato all’altro della zona di carico può essere esercitata anche dagli stessi bracci esterni 26 o, più preferibilmente, bracci interni 25, ed eventualmente anche da un solo braccio, esterno 26 o interno 25. To increase the flexibility of use of the sorting robot 14 ', a device can be provided to transfer containers or stacks of containers from one side to the other of the 28' loading area. For example, it is possible to integrate in the base 16 'a conveyor belt 34 or other such mobile member, which allows the handling of containers or stacks of containers resting on the base 16' in the loading area 28 '. Alternatively, it is possible to arrange a thrust member that moves the containers from one side to the other: in this case it is preferable that the loading area 28 'is configured with friction reduction members, such as balls or rollers. In the latter case, the thrust required to move the containers or stacks of containers from one side of the loading area to the other can also be exerted by the same external arms 26 or, more preferably, internal arms 25, and possibly also by a arm only, external 26 or internal 25.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione. Naturally, without prejudice to the principle of the invention, the embodiments and construction details may vary widely with respect to what is described and illustrated, without thereby departing from the scope of the present invention.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI 1. Robot smistatore per l’impiego in un sistema di magazzino comprendente almeno una zona di immagazzinamento di oggetti (10) impilabili in pile (12) comprendenti ciascuna uno o più oggetti (10) sovrapposti l’uno all’altro, il robot smistatore (14, 14’) essendo mobile lungo percorsi di accesso (P) per l’accesso in prossimità di ciascuna pila (12) e comprendendo: - una piattaforma di carico (28, 28’) per il carico di uno o più oggetti (10a) anche fra loro impilati, - due organi sollevatori (25, 26) mobili indipendentemente l’uno dall’altro in direzione verticale, per sollevare uno o più oggetti (10a) anche fra loro impilati e separarli da un’altro oggetto o più oggetti (10b) soprastanti o sottostanti, anche fra loro impilati, in cui gli organi sollevatori (25, 26) sono estendibili e retrattili trasversalmente per caricare sulla, e scaricare dalla piattaforma di carico (28, 28’) l’uno o più oggetti (10a) anche fra loro impilati. CLAIMS 1. Sorting robot for use in a warehouse system comprising at least one area for storing objects (10) stackable in stacks (12) each comprising one or more objects (10) superimposed on each other, the sorting robot (14, 14 ') being movable along access paths (P) for access near each pile (12) and comprising: - a loading platform (28, 28') for loading one or more objects ( 10a) also stacked together, - two lifting members (25, 26) movable independently of each other in the vertical direction, to lift one or more objects (10a) even stacked together and separate them from another object or more objects (10b) above or below , also stacked together, in which the lifting members (25, 26) are extendable and retractable transversely to load on and unload from the loading platform (28, 28 ') the one or more objects (10a) also stacked together . 2. Robot smistatore secondo la rivendicazione 1, in cui gli organi sollevatori comprendono ciascuno una coppia di bracci (25, 26) con attrezzi di presa alle rispettive estremità per afferrare selettivamente mediante ciascuna coppia di bracci un rispettivo oggetto (10a, 10b) di una medesima pila (12) di oggetti. Sorting robot according to claim 1, wherein the lifting members each comprise a pair of arms (25, 26) with gripping tools at the respective ends for selectively grasping by each pair of arms a respective object (10a, 10b) of a same pile (12) of objects. 3. Robot smistatore secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente una base (16, 16’) su cui sono fissati due montanti (20) sui quali sono montati mobili in direzione verticale gli organi sollevatori (25, 26) di oggetti (10a, 10b). 3. Sorting robot according to claim 1 or claim 2, comprising a base (16, 16 ') on which are fixed two uprights (20) on which the lifting members (25, 26) of objects ( 10a, 10b). 4. Robot smistatore secondo la rivendicazione 3, in cui la base (16, 16’) definisce una zona di carico (28, 28’) di oggetti (10a) anche fra loro impilabili, compresa fra i due montanti (20). 4. Sorting robot according to claim 3, in which the base (16, 16 ') defines a loading area (28, 28') of objects (10a) which can also be stacked together, between the two uprights (20). 5. Robot smistatore secondo la rivendicazione 4, in cui la zona di carico (28’) è sufficientemente larga per alloggiare almeno due oggetti affiancati l’uno all’altro. un dispositivo di trasporto essendo montato sul robot smistatore (14’) per trasportare un oggetto da un lato all’altro della zona di carico (28’). 5. Sorting robot according to claim 4, in which the loading area (28 ') is large enough to house at least two objects side by side. a transport device being mounted on the sorting robot (14 ') to transport an object from one side of the loading area to the other (28'). 6. Robot smistatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui gli organi sollevatori (25, 26) comprendono bracci telescopici. 6. Sorting robot according to any one of the preceding claims, in which the lifting members (25, 26) comprise telescopic arms. 7. Robot smistatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di visione per la guida autonoma lungo i percorsi di accesso (P). 7. Sorting robot according to any one of the preceding claims, comprising a vision system for autonomous driving along the access paths (P). 8. Robot smistatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente stabilizzatori (18) selettivamente estraibili per stabilizzare lateralmente il robot smistatore (14) quando gli organi sollevatori (25, 26) sono nella posizione estratta per la manipolazione di un oggetto (10a, 10b, 12). Sorting robot according to any one of the preceding claims, comprising selectively removable stabilizers (18) to laterally stabilize the sorting robot (14) when the lifting members (25, 26) are in the extracted position for handling an object (10a, 10b , 12). 9. Sistema di magazzino comprendente almeno una zona di immagazzinamento di oggetti (10) impilabili in pile (12) comprendenti ciascuna uno o più oggetti (10) sovrapposti l’uno all’altro, nella zona di immagazzinamento essendo definiti percorsi di accesso (P) per l’accesso in prossimità di ciascuna pila (12) da parte di uno o più mezzi trasportatori comprendenti almeno un robot smistatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 9. Warehouse system comprising at least one area for storing objects (10) stackable in stacks (12) each comprising one or more objects (10) superimposed on each other, in the storage area access paths being defined (P ) for access near each stack (12) by one or more conveyor means comprising at least one sorting robot according to any one of the preceding claims. 10. Sistema di magazzino secondo la rivendicazione 9, in cui gli oggetti (10) impilabili comprendono dispositivi di impegno reciproco degli uni con gli altri, separabili mediante allontanamento in direzione verticale di un oggetto (10a) da un altro oggetto (10b) soprastante o sottostante. Warehouse system according to claim 9, wherein the stackable objects (10) comprise devices for mutual engagement with each other, separable by moving an object (10a) away in the vertical direction from another object (10b) above or below. 11. Sistema di magazzino secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui gli oggetti (10) sono configurati in modo tale da essere selettivamente afferrabili individualmente (10a. 10b) dagli organi sollevatori (25, 26). Warehouse system according to claim 9 or 10, in which the objects (10) are configured in such a way as to be selectively graspable individually (10a. 10b) by the lifting members (25, 26). 12. Procedimento per il carico su di un robot smistatore (14) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 6 di uno o più oggetti impilati prelevati da una pila di oggetti, comprendente le fasi di: - impegnare un primo organo sollevatore (25) su un oggetto determinato (10a); - sollevare l’oggetto determinato (10a) di una misura sufficiente per separarlo da un oggetto sottostante (10b); - separare all’occorrenza l’oggetto determinato (10a) da un oggetto soprastante (10b) impegnando un secondo organo sollevatore (26) sull’oggetto soprastante (10b) e sollevandolo di una misura tale da separarlo dall’oggetto sottostante (10a); - caricare l’oggetto determinato (10a) a bordo del robot smistatore (14) retraendo il primo organo sollevatore (25); - appoggiare ad un oggetto sottostante, o in sua assenza, al piano di appoggio, l’oggetto soprastante (10b) abbassando il secondo organo sollevatore (26). Method for loading onto a sorting robot (14) according to any one of claims 1 to 6 of one or more stacked objects taken from a stack of objects, comprising the steps of: - engaging a first lifting member (25) on a specific object (10a); - raise the determined object (10a) to a sufficient extent to separate it from an underlying object (10b); - if necessary, separate the determined object (10a) from an overlying object (10b) by engaging a second lifting organ (26) on the overlying object (10b) and lifting it to such an extent as to separate it from the underlying object (10a); - load the determined object (10a) on board the sorting robot (14) by retracting the first lifting member (25); - place the object above (10b) on an underlying object, or in its absence, on the support surface, lowering the second lifting device (26).
IT102019000007749A 2019-05-31 2019-05-31 Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system IT201900007749A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000007749A IT201900007749A1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000007749A IT201900007749A1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT201900007749A1 true IT201900007749A1 (en) 2020-12-01

Family

ID=67998663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102019000007749A IT201900007749A1 (en) 2019-05-31 2019-05-31 Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system

Country Status (1)

Country Link
IT (1) IT201900007749A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011119296A2 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Bastian Material Handling, Llc Robotic automated storage and retrieval system mixed pallet build system
WO2015074755A2 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vehicle and method for carrying out storage actions with storage units
US9592759B1 (en) * 2014-07-29 2017-03-14 Vecna Technologies, Inc. Loading items onto a vehicle
WO2017044522A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-16 Bastian Solutions, Llc Automated guided vehicle (agv) with batch picking robotic arm
DE102017112658A1 (en) * 2017-06-08 2018-12-13 Claus Henkel logistics vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011119296A2 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Bastian Material Handling, Llc Robotic automated storage and retrieval system mixed pallet build system
WO2015074755A2 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vehicle and method for carrying out storage actions with storage units
US9592759B1 (en) * 2014-07-29 2017-03-14 Vecna Technologies, Inc. Loading items onto a vehicle
WO2017044522A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-16 Bastian Solutions, Llc Automated guided vehicle (agv) with batch picking robotic arm
DE102017112658A1 (en) * 2017-06-08 2018-12-13 Claus Henkel logistics vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10035651B2 (en) Storage systems and methods for retrieving units from a storage system
JP3484104B2 (en) Automatic warehouse and automatic warehouse management method
US8707658B2 (en) Rack-integrated packing station
DE102006057758B4 (en) Method and device for picking goods and warehouse management system
NO344852B1 (en) Robot vehicle with picking system
US20230065714A1 (en) Conveyor system
KR102538516B1 (en) System and method for picking items
CN105980289A (en) Method and apparatus for storing and retrieving or shifting containers in high-bay warehouses
EP1726539A1 (en) Apparatus and method for stocking bulky loads
DE102013100048A1 (en) Picking device for picking goods, has load receiving unit that is moved between fully extended position and retracted position, such that extension path of load receiving unit is controlled based on type, number or dimensions of goods
JP2018052670A (en) Automated warehouse
US20230057925A1 (en) Storage system
US20240109724A1 (en) Automated warehouse systems, assemblies, apparatuses, and methods for assembling mixed pallets and facilitating order picking
US9963294B2 (en) Arrangement and method in a warehouse
JP2023129565A (en) automatic warehouse system
JPS61257829A (en) Robot system for article palletizing
IT201900007749A1 (en) Warehouse system and sorter robot for use in this warehouse system
JPH0412902A (en) Transportation control for selfsupported article and device therefor
CN204737285U (en) Shuttle type logistics distribution storehouse
JPH08113314A (en) Automatic warehouse having palletizing function
JPH01275309A (en) Picking method and apparatus
JPH08165028A (en) Building material delivery center and building material delivery load properly arranging method
JP2020200125A (en) Automatic warehouse system and method for operating automatic warehouse system
EP3807175A1 (en) System for storing and transporting storage containers
CN218369817U (en) Warehousing system