JP2013536139A - 商品を受け取り、取り扱うための回転デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、商品または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイス（１）に関し、デバイス（１）は、保管デバイス（４）を受け取るように設計されたいくつかの保持デバイス（５）を備え、保持デバイス（５）は、共通駆動装置によって、回転デバイスにおける中心軸を中心として回転可能であり、その結果、受け取った保管デバイス（４）を伴う少なくとも１つの保持デバイス（５）が、オペレータに利用可能となる一方、少なくとも１つの他の保持デバイス（５）が、保管デバイス（４）を受け取るために利用可能となる。

Description

本発明は、商品または製品を受け取り、取り扱うためのデバイスに関し、より具体的には、本発明は、保管システム内の商品または製品の出し入れのための回転可能デバイスに関する。

今日の社会では、個人としても、企業部門においもて、商品の消費は、急速に増加しつつある。いくつかの生産者および商業組織は、したがって、その商品および／または製品のために、様々な保管システムを採用している。そのような保管システムにおける商品および／または製品の手動での取り出しは、単一顧客注文が、多数の異なる商品および／または製品を含む場合があることを考慮すると、時間がかかるため、本種類の保管システムは、多かれ少なかれ、自動化されている。保管施設は、コンピュータ制御され、いくつかのロボットが、種々の商品および／または製品を見付け、取り出すために採用されている。取り出された商品および／または製品は、保管システム内の受け取りステーションに運ばれ、そこで、オペレータが、商品を梱包し、個々の顧客の注文に従って、それらを出荷するであろう。

様々な種類の自動化が、そのような保管所、特に、本種類の保管所からのユニットの取り出しについて、以前から周知である。特許文献１では、自動化された保管システムが、説明されており、商品アイテムは、システム内のランダム位置に割り当てられ、コンピュータプログラムが、システム内の個々の商品アイテムの位置を継続的に記録し続ける。保管システムはさらに、保管棚を備え、保管された商品アイテムは、保管棚の保管ボックス内に配置される。保管棚間には、アクセス通路が提供され、クレーンまたは昇降デバイスが、次いで、保管ボックスを梱包ステーションにそれらを搬送するワゴンに移すであろう。

別の保管システムは、特許文献２に説明されており、そこでは、ロボットシステムが、保管システム内に商品アイテムを留置し、またはそこからそれを除去するために採用される。商品アイテムは、スタックとして、垂直に配置され、ロボットは、スタックからそれらを除去するために、把持デバイスによって、商品アイテムを垂直に持ち上げることができる。

特許文献３は、種々の製品および／または商品を保持するコンテナを取り扱い、保管するためのシステムについて説明している。コンテナは、垂直列またはスタックとして、配置される。２つの別個の昇降デバイスが、単一コンテナを列またはスタックから取り出すために採用される。コンテナは、次いで、受け取りおよび取扱ステーションに運ばれ、そこで、製品および／または商品は、車両に移すことができる。

前述の保管システムは、種々の商品アイテムの取り出しプロセスをより迅速かつ効率的にする一方、商品アイテムの取り出しの際のエラーを低減させる。しかしながら、保管システムは、システムが、１度に１つの保管コンテナしか、梱包ステーションまたは運搬ステーションに運搬することができないため、「ボトルネック」が、保管システムの梱包ステーションまたは運搬ステーションにもたらされ、それによって、商品アイテムの梱包に遅延を生じさせるという性質となるであろう。オペレータが、関連商品アイテムを保管コンテナから選び出した場合、保管コンテナは、ロボットによって、クレーン、または昇降デバイス、保管棚またはスタックに戻され、新しい保管コンテナが、梱包ステーションまたは運搬ステーションにおいて生成され、運ばれる。本プロセスは、出荷の準備のために、全商品アイテムが選び出され、梱包されるまで、繰り返される。

米国特許第５１４７１７６号明細書 欧州特許第７６７１１３号明細書 米国特許第２７０１０６５号明細書

その結果、本発明の目的は、そのような保管システム内の商品および製品をより迅速かつ効率的に受け取り、取り扱うことができる、商品および／または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイスを提供することである。

本発明のさらなる目的は、コンパクトであって、したがって、ほとんど空間をとらない、商品および／または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイスを提供することになるであろう。

これらの目的は、以下の独立請求項に示されるようなデバイスによって達成され、本発明のさらなる特徴は、従属請求項および以下の説明から明白となるであろう。

本発明は、異なる商品および製品を受け取り、取り扱うための回転デバイスに関し、回転デバイスは、異なる商品および製品のための保管システムに関連付けられているワークステーション内に提供される。回転デバイスは、保管デバイスを受け取るように設計されるいくつかの保持デバイスを備え、各保持デバイスは、枠を介して、デバイスの中心に搭載される細長い要素に接続される。駆動デバイスがさらに、各枠に接続され、これらの駆動デバイスはさらに、それによって、細長い要素に平行に延在する中心軸を中心として、保持デバイスの回転を提供するために、共通駆動装置に接続される。

共通駆動装置および駆動デバイスは、１つ以上の電気モータ、車輪等を備え得、歯車、ベルト駆動等が保持デバイスの回転を提供するために採用され得る。さらに、共通駆動装置および駆動デバイスの設計により、保持デバイスは、互に独立して、または依存して、回転可能となるであろう。当業者は、本配置が、所望の目的を達成するために、どのように設計されるべきかを理解するであろう。

回転デバイスは、例えば、３つの保持デバイスを備え得るが、デバイスは、より多いまたはより少ない数の保持デバイスを具備し得ることを理解されたい。保持デバイスの数は、保管システムの「容量」、すなわち、保管システムが含む異なる商品アイテムの数、異なる商品アイテムの予測される回転率等に依存するであろう。

本発明による、回転デバイス内の保持デバイスは、好ましくは、互に独立して、回転されるように配置される。回転デバイスが、例えば、３つの保持デバイスを備えている場合、これは、２つの保持デバイスが、実際の保管システム内に配置され得、それによって、両保持デバイスが同時に「役立つ」ことを可能にするであろう。すなわち、保管システム内の両保持デバイスが、空である（すなわち、保管デバイスが、保持デバイス内に提供されない）場合、ロボットは、２つの保持デバイスのそれぞれに対して、保管デバイスを同時に取って来ることができる。保管システム内に位置する保持デバイスの一方が、空であるが、他方が、満杯である（すなわち、保管デバイスが、保持デバイス内に提供されている）場合、ロボットの１つは、保管デバイスを空の保持デバイス内に留置するために、保管デバイスを取って来ることができるが、別のロボットは、保管デバイスを満杯の保持デバイスから取り出し、保管デバイスを保管システムに留置することができる。同時に、ロボットは、保管システム内に位置する２つの保持デバイスに運搬するか、またはそこから取って来ることができる間、オペレータは、その時、ワークステーション内に位置する、第３の保持デバイスから、商品または製品を選び出すことができる。

しかしながら、保持デバイスは、互に依存して回転されるようにも配置され得ることを理解されたい。

回転デバイス内の保持デバイスは、例えば、オープンボックス（ボックスは、上面および底面がない）または梁の枠から構成され得る。保持デバイスはさらに、長方形形状を有し得、標準化された保管デバイスに合うように適合される。しかしながら、保持デバイスは、正方形、円形等の異なる形状であり得ることを理解されたい。

回転デバイスのある実施形態によると、保持デバイスは、保持デバイスの中心を通して延在する、中心軸の周りを回転可能であるように設計される。

保持デバイスの内側には、それによって、保管デバイスが、固着されること、および／または、保管デバイスが保持デバイス内に受け取られたことの確認を受信することが可能であるように、保管デバイスのために、少なくとも１つの停止デバイスおよび／またはセンサデバイスが提供され得る。

本発明の実施形態では、商品および製品を受け取り、取り扱うための回転デバイスは、枠付き構造上に搭載され、それに接続され、順に、ワークステーション内に搭載される。枠付き構造はさらに、それによって、保持デバイスへの保管デバイスの運搬およびそこからの取り出しを促進するために、保管システムの骨組みの寸法（幅、長さ、および高さ）に合うように適合される骨組みを備え得る。

しかしながら、回転デバイスは、直接、枠付き構造に接続されずに、ワークステーション内に搭載され得ることを理解されたい。

次に、付随の図面を参照して、本発明の実施形態の非限定的説明が、与えられる。

図１は、保管システムのワークステーション内に搭載される、本発明による、回転デバイスを例証する。 図２は、側面および上方から、部分的に、本発明による、デバイスを例証する。 図３は、本発明による、回転デバイスのある実施形態を例証しており、デバイスの異なる要素のうちの一部が、拡大部として描写される。 図４は、本発明による、回転デバイスの第２の実施形態のさらなる詳細を例証する。 図５は、本発明による、回転デバイス内の別個のユニットを例証する。

図１では、本発明による、回転デバイス１は、ワークステーション２内に搭載され、ワークステーション２は、異なる商品および／または製品のための保管システムに関連付けられている。異なる商品および／または製品のための実際の保管システムは、例証されないが、例えば、垂直骨組み内に配置される、多数の標準化されたコンテナまたは保管デバイス４から構成され得る。同種または異種ユニットの形態における商品の在庫が、次いで、個々のコンテナ内に配置されるであろう。コンピュータおよび制御プログラムによって、いくつかのロボット（図示せず）は、顧客の注文に従って、保管システムの骨組みから、商品および／または製品を保持するコンテナを取り出し、ワークステーション２において、取り出されたコンテナまたは保管デバイス４を運搬することが可能であろう。

ワークステーション２は、作業表面２１を備え、作業表面２１は、商品および／または製品の受け取りおよび運搬のための開口部３が提供されている。回転デバイス１の保管デバイス４は、開口部３を通して、部分的に示される。

１つ以上の商品または製品（図示せず）が、顧客の注文に従って、保管デバイス４から、オペレータによって、取り出される場合、オペレータは、制御デバイス（図示せず）によって、回転可能デバイス１を回転させ、その結果、ロボットによって既に取り出された次の保管デバイス４が、作業表面２１内の開口部３に移動されるであろう。既に選択されたアイテムおよび／または製品を伴う保管デバイス４が、次いで、再び、同様に、保管システム内に「供給」され、それによって、ロボットは、保管デバイス４を取って来て、保管システムの骨組み内のランダムな場所にそれを留置することが可能となるであろう。回転デバイス１の設計および動作モードは、以下により詳細に説明されるであろう。

図２は、本発明による、回転デバイス１の実施形態を例証しており、回転デバイス１は、３つの保持デバイス５を備えている。保持デバイス５の各々において、保管デバイス４が提供されている。保持デバイス５は、例えば、オープン「ボックス」（上面および底面がない）であり得（図３参照）、いくつかの停止デバイス（図示せず）が、保持デバイス５の内側に搭載され得る。停止デバイスは、保持デバイス５を通して、保管デバイス４が「摺動」するのを防止するであろう。加えて、検出器デバイス（図示せず）が、保管デバイス４が、保持デバイス５内に受け取られ、固着されたことを確認するために、保持デバイス５の内側に、センサの形態として提供され得る。

当業者は、停止およびセンサデバイスが、意図される効果を達成するために、どのように配置されるべきかを把握しており、したがって、本明細書にさらに説明されない。

各保持デバイス５はさらに、保持プレート６に接続され、保持プレート６は、垂直に配置された枠７によって支持される。垂直に配置された枠７の一方の短辺は、細長い要素８に接続される一方、駆動デバイス９が、垂直に配置された枠７の他方の短辺に提供および接続される。駆動デバイスは、車輪１０を備えている。

細長い要素８は、細長い要素８を中心ステム１４０上に搭載するために使用される、上側および下側搭載ブラケット８０を備えている。この場合、搭載ブラケット８０は、貫通孔を具備する。

中心ステム１４０の下側端は、共通駆動装置（図示せず）に接続され、その共通駆動装置に対して、駆動デバイス９が接続される。

保管デバイス４、保持デバイス５、保持プレート６、および垂直に配置された枠７は、したがって、回転デバイス１内に別個のユニット１００を形成し、各別個のユニット１００は、２つの他のユニットから独立して、制御することができる。別個のユニット１００はさらに、枠付き構造１１内に搭載され、ここで、プレート１２が、回転デバイスが留置される、基部Ｇ、例えば、床をより上の高さにおいて、枠付き構造１１内に搭載される。プレート１２は、貫通孔１２１を具備し、貫通孔１２１の円周は、デバイス１内のユニットを制御するために使用される。各ユニット１００の駆動デバイス９内の車輪１０が、次いで、貫通孔１２１の円周に追従可能に配置されるであろう。

別個のユニット１００が、枠付き構造１１内に搭載されると、細長い要素８は、回転デバイス１の中心に向かって配置され、細長い要素８は、その下側端８１を介して、プレート要素１３によって支持される。プレート要素１３はさらに、枠付き構造１１内の交差梁１１１に接続される。細長い要素８はさらに、その上側端８２を介して、互に、かつ、支持梁１１２に接続されるであろう。

別個のユニット１００はさらに、その駆動デバイス９を介して、回転デバイス１のための共通駆動デバイス（図示せず）に接続される。共通駆動デバイスは、例えば、電気モータ等であり得、駆動デバイスは、互に独立して、別個のユニット１００を駆動することが可能であるように配置される。

商品および／または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイス１は、保管システム内に保管された商品または製品を選択および運搬する速度をさらに増加させるために、保管システムとともに採用される。１つ以上のロボットは、次いで、顧客の注文に従って、保管システムの骨組み内の保管デバイス４を選択することが可能であり、各保管デバイス４は、商品アイテムまたは製品を含む。１つ以上のロボットは、次いで、保管デバイス４を回転デバイス１内の空の保持デバイス５内に運搬するであろう。

図２では、回転デバイス１の保持デバイス５のうちの２つは、その保持デバイス５内には、２つの保管デバイス４が配置されているが、異なる商品および製品のための実際の保管システム内に配置されるであろう。枠付き構造１１の一部を形成する、骨組み１４は、次いで、保管システムの骨組み（図示せず）に合うように適合されるであろう。保持デバイス５および保管デバイス４は、次いで、図１内の壁Ｖの背後に位置するであろう。

保管システム内のロボットが、保管デバイス４を回転デバイス１の空の保持デバイス５内に運搬すると、オペレータは、制御デバイスによって、回転デバイス１が、細長い要素８に平行に延在する回転軸を中心として回転されるように手配し、それによって、保管デバイス４を含む保持デバイス５をワークステーション２内の開口部３に持って来させるであろう。

オペレータは、ここで、開口部３を通して、それらを梱包するために、保管デバイス４内に位置する商品アイテムまたは複数のアイテムを選び出すことができる。オペレータが、商品アイテムまたは複数のアイテムを保管デバイス４から選び出している間、別のロボットは、保管システム内の別の保管デバイス４を見付け、本保管デバイス４を回転デバイス１の空の保持デバイス５内に運搬し、空の保持デバイス５は、（壁Ｖ背後の）実際の保管システム内に配置される。

第１の保管デバイス４から、商品アイテムまたは複数のアイテムを選び出すと、オペレータは、再び、回転デバイス１が、回転されるように手配し、保持デバイス５内に運搬された新しい保管デバイス４が、ワークステーション２内の開口部３に向かって回転される。本回転はまた、保管デバイス４を伴う第１の保持デバイス５を再び保管システム内へと回転させるであろう。オペレータが、第２の保管デバイス４から、１つ以上の商品アイテムを選び出す間、ロボットは、保管デバイス４が、再び、保管システムの骨組み内に保管されることができる一方、同時に、別のロボットが、保管システム内の第３の保管デバイスを見つけることが可能となるように、第１の保管デバイス４（オペレータが、商品アイテムまたは複数のアイテムを既に選び出した）を取り出すことが可能となるであろう。第３の保管デバイス４は、次いで、デバイス１の空の保持デバイス５内に運搬されるであろう。第２の保管デバイス４から、１つ以上の商品アイテムを選び出すと、オペレータは、次いで、再び、回転デバイス１が回転されるように手配し、それによって、第３の保管デバイス４が、ワークステーション２内の開口部３に持って来られるであろう。

回転デバイス１の保持デバイス５の保管デバイス４と保管システムとの取り出しおよび運搬のプロセスは顧客の注文内の商品アイテムまたは複数のアイテムが、選択および梱包されてしまうまで繰り返される。

図３では、回転デバイス１の拡大部が、例証され、保持デバイス５は、垂直枠７上に搭載される必要があり、垂直枠７はさらに、細長い要素８に接続されることが分かる。垂直枠７は、垂直枠７上に搭載された機械的デバイス１０によって駆動される。機械的デバイス１０は、枠１２上に載っている車輪１０を伴う電気モータを備え、電気モータは、同一相対位置において保持デバイス５を駆動する一方、保持デバイス５は、回転し、すなわち、保持デバイス５が、保持デバイス５の中心を通って延在する垂直軸Ｘを中心として回転することが可能である。本配置は、保持デバイス５の長辺が、枠付き構造１１内の横梁１１３と平行となるであろうことを意味する。

図４では、本発明による、異なる商品または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイス１の別の実施形態が、例証され、回転デバイス１は、既に組み立てられて描写される。本実施形態では、回転デバイス１も、３つの保持デバイス５を備えているが、回転デバイス１は、より多いまたはより少ない数の保持デバイス５を備え得ることを理解されたい。

各保持デバイス５は、保持枠６１に接続され、保持枠６１は、相互に接続される、４つの梁６１１から構成されている。保持枠６１は、三角形枠７１から斜めに上方に延在する２つの梁７１１によって支持され、さらに、三角形枠７１の片側に接続される。三角形枠７１はさらに、細長い要素８１に接続される。細長い要素８１の下側および上側端８１１、８１２はそれぞれ、プレート要素１３１に接続される。駆動デバイス９１が、好適な様式において、プレート要素１３１の一端近傍で上側プレート要素１３１に接続される。駆動デバイス９１は、歯車１０１を備えている。

プレート要素１３１はさらに、回転デバイス１の中心に配置される、中心ステム１４０に搭載される。中心ステム１４０の上側端には、太陽歯車１４０が搭載され、太陽歯車１４０は、歯車１０１と係合される。駆動デバイス（図示せず）は、太陽歯車１４０を駆動するために使用される。

中心ステム１４０の下側端は、支持体１４２に接続される。支持体１４２のその円周周囲には、ボルト、ネジ等によってそれを基部Ｇに固着接続するために、いくつかの貫通孔１４３を具備する。

図２および３による実施形態と同様に、本実施形態では、各保持デバイス５も、保持デバイス５の中心を通して延在する軸Ｘを中心として回転可能であるように配置され、その結果、保持デバイス５は、図２に例証される位置をとるであろう。

商品および／または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイス１は、異なる商品および／または製品のための保管システムに関連付けられる、ワークステーション２内に搭載されるであろう。

図５では、別個のユニット１００が、例証される（簡潔にするために、保管デバイス４は、図示せず）。この場合、保持デバイス５は、ボルト、ネジ等によって、保持プレート６に固着されるであろう。保持プレート６はさらに、保持プレート６が、垂直枠７に対して回転することができるように、垂直枠７に接続されるであろう。垂直枠７はさらに、上側および下側搭載ブラケット８０（上側搭載ブラケットのみ、図示される）を備えている細長い要素８に接続され、上側および下側搭載ブラケット８０は、中心ステム１４０内に搭載するために、貫通孔７００を具備する。中心ステム１４０の下側端は、共通駆動装置（図示せず）に接続され、その共通駆動装置に対して、垂直枠７上に搭載される駆動デバイス９も接続される。加えて、保持プレート６もまた、チェーン駆動式駆動装置１０２によって、共通駆動装置に接続される。本配置によって、共通駆動装置は、駆動デバイス９およびチェーン駆動式駆動装置１０２の両方を駆動し、それによって、保持プレート６との接続によって、保持デバイス５を垂直枠７に対して回転することを可能にする。保持デバイス５は、次いで、保持デバイスの長辺が、常時、枠付き構造１１内の横梁１１３と平行であるように回転されるであろう（図３も参照）。

本発明は、これまで、好ましい実施形態によって説明された。本発明と関連する要素のみ、説明されたが、当業者は、本システムでは、より少ないまたはより多い保持デバイスが、回転デバイス内で採用され得、保持デバイスが、相互に独立して、または依存して、制御され得ること等、理解するであろう。当業者はまた、いくつかの変更および／または修正が、以下の請求項に定義される発明の範囲内にある、説明および例証される実施形態に成され得ることを理解するであろう。

Claims (10)

1. 商品および／または製品を受け取り、取り扱うための回転デバイス（１）であって、
   前記デバイス（１）は、保管デバイス（４）を受け取るように設計されたいくつかの保持デバイス（５）を備え、各保持デバイス（５）は、保持装置（６、６１）および枠（７、７１）を介して、細長い要素（８、８１）に接続され、前記細長い要素（８、８１）は、前記デバイス（１）の中心に配置されているステム（１４０）に接続され、各枠（７、７１）に関連付けられた駆動デバイス（９、９１）が、共通駆動装置に接続されていることにより、前記ステム（１４０）と平行に延在する中心軸周りの前記保持デバイス（５）の回転を提供することを特徴とする、回転デバイス。
2. 前記デバイス（１）は、２つ以上の保持デバイス（５）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。
3. 前記保持デバイス（５）は、保管デバイス（４）の固着および受け取りを確認するために、前記保持デバイス（５）の内側に搭載されている少なくとも１つの停止およびセンサデバイスを備えていることを特徴とする、請求項２に記載の回転デバイス。
4. 前記保持デバイス（５）は、前記保持デバイス（５）の中心を通って延在する中心軸（Ｘ）を中心として回転することができることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。
5. 前記デバイス（１）は、ワークステーション（２）内の枠付き構造（１１）に搭載されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。
6. 前記枠付き構造（１１）は、骨組み（１４）を備えていることを特徴とする、請求項５に記載の回転デバイス。
7. 前記デバイスは、前記共通駆動装置に接続されている制御ユニットを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。
8. 前記共通駆動装置は、歯車等に接続されている少なくとも１つの電気モータを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。
9. 前記保持デバイス（５）は、互に独立して移動されるように配置されることを特徴とする、請求項１または４に記載の回転デバイス。
10. 前記枠（７１）は、前記保持枠（６１）を支持する横梁（７１１）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の回転デバイス。

Images