JP2021522138A - 第１および第２の区分ならびに第２の区分における車輪のうちの２つの上のより大きい車輪モータを伴うコンテナ取扱車両 - Google Patents

第１および第２の区分ならびに第２の区分における車輪のうちの２つの上のより大きい車輪モータを伴うコンテナ取扱車両 Download PDF

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Abstract

下層保管システム（１）の３次元グリッド（４）から保管コンテナ（６）をピックアップするための、コンテナ取扱車両（９’）ならびに関連付けられる自動化保管および回収システムであって、該システムは、車輪の第１のセット（２２）と、車輪の第２のセット（２３）と、側を備える車両本体（１３）であって、車両本体（１３）は、車両本体（１３）のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される、車両本体占有面積（ＦＶ）を有し、車両本体は、第１の区分と、第２の区分とを備え、第１の区分（２０４）は、第１の占有面積（Ｆ１）を有し、第２の区分（２０５）は、第２の占有面積（Ｆ２）を有し、第１および第２の占有面積（Ｆ１、Ｆ２）は、それぞれ、第１および第２の区分（２０４、２０５）のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される、車両本体（１３）とを備える。

Description

本発明は、自動化保管および回収システムのためのフィールドコンテナ取扱車両およびそのようなコンテナ取扱車両を備える自動化保管および回収システムに関する。
本出願人のすでに公知のオートストアシステムは、３次元保管グリッド構造を備える、保管システムであり、保管コンテナ／複数のコンテナが、相互にある高さに重ねてスタックされる。そのような従来技術のシステムが、図１に示される。保管システムは、例えば、第ＮＯ３１７３６６号および第ＷＯ ２０１４／０９０６８４ Ａ１号に詳細に開示されている。
図１は、典型的な従来技術の自動化保管および回収システム１のフレームワーク構造を開示し、図２ａおよび２ｂは、そのようなシステムの公知のコンテナ取扱車両を開示する。
フレームワーク構造は、複数の直立部材／外形２と、直立部材２によって支持される、複数の水平部材３とを備える。部材２、３は、典型的には、金属、例えば、押出アルミニウム外形から作製され得る。
フレームワーク構造は、横列において配列される複数のグリッド開口部／縦列１２を備える、保管グリッド４を画定する。グリッド縦列１２の大部分は、コンテナまたは容器としても公知の保管コンテナ６がスタック７を形成するように相互に重ねてスタックされる、保管縦列５である。各保管コンテナ６（または略してコンテナ）は、典型的には、複数の製品アイテム（図示せず）を保持し得、保管コンテナ６内の製品アイテムは、同じであり得る、または用途に応じて異なる製品タイプであり得る。フレームワーク構造は、保管コンテナ６のスタック７の水平移動に対して防御し、コンテナ６の垂直移動を誘導するが、通常、スタックされているときに保管コンテナ６を別様に支持しない。
上側水平部材３は、グリッド縦列１２の上部を横断してグリッドパターンにおいて配列される、レールシステム８を備え、そのレールシステム８上で、複数のコンテナ取扱車両９が、保管コンテナ６を保管縦列５から持ち上げ、保管コンテナ６をその中に降下させ、また、保管縦列５の上方に保管コンテナ６を輸送するために動作される。レールシステム８は、フレーム構造の上部を横断して第１の方向Ｘにおけるコンテナ取扱車両９の移動を誘導するように配列される、平行レールの第１のセット１０と、第１の方向Ｘに垂直である、第２の方向Ｙにおけるコンテナ取扱車両９の移動を誘導するためにレールの第１のセット１０に垂直に配列される、平行レールの第２のセット１１とを備える（図３参照）。このように、レールシステム８は、保管縦列５の上端を画定し、その上方で、コンテナ取扱車両９は、保管縦列５の上方で側方に、すなわち、水平Ｘ−Ｙ平面に平行である平面内で移動することができる。
各コンテナ取扱車両９は、車両本体１３と、コンテナ取扱車両９の側方移動、すなわち、Ｘ方向およびＹ方向における移動を可能にする、車輪の第１および第２のセット２２、２３とを備える。図２では、各セット内の２つの車輪が、可視である。車輪の第１のセット２２は、レールの第１のセット１０の２つの隣接するレールと係合するように配列され、車輪の第２のセット２３は、レールの第２のセット１１の２つの隣接するレールと係合するように配列される。車輪のセット２２、２３のうちの１つは、車輪の第１のセット２２および／または車輪の第２のセット２３が、任意の時点でレールのそれらの個別のセット１０、１１と係合され得るように、持ち上げられ、降下されることができる。
各コンテナ取扱車両９はまた、保管コンテナ６の垂直輸送、例えば、保管コンテナ６を保管縦列５から持ち上げ、保管コンテナ６をその中に降下させるために、持上デバイス１８（図１および２ａに図示されないが、図２ｂに可視である）を備える。持上デバイス１８は、保管コンテナ６に係合するように適合される、持上フレーム（図２ａに図示されないが、図２ｂに示され、１７と標識化されるものに類似する）を備え、その持上フレームは、車両本体１３に対する持上フレームの位置が、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに直交する、第３の方向Ｚにおいて調節され得るように、車両本体１３から降下されることができる。
従来、本願の目的のために、Ｚ＝１は、グリッド４の最も上側の層、すなわち、レールシステム８の直下の層を識別し（本願では、レールシステム８は、グリッドの上部レベルと呼ばれる）、Ｚ＝２は、レールシステム８の下方の第２の層であり、Ｚ＝３は、第３の層であり、以下同様である。図１に開示される実施形態では、Ｚ＝８は、グリッド４の最も下側の底部層を識別する。その結果、実施例として、図１に示されるデカルト座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを使用して、図１の６’と識別される保管コンテナは、グリッド場所またはセルＸ＝１０、Ｙ＝２、Ｚ＝３を占有すると考えられることができる。コンテナ取扱車両９は、層Ｚ＝０において進行すると考えられることができ、各グリッド縦列１２は、そのＸ座標およびＹ座標によって識別されることができる。
各コンテナ取扱車両９は、グリッド４を横断して保管コンテナ６を輸送するとき、保管コンテナ６を受容し、詰め込むための保管コンパートメントまたは空間を備える。保管空間は、例えば、第ＷＯ２０１４／０９０６８４Ａ１号（その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されるように、車両本体１３内の中心に配列される、空洞２１を備え得る。
代替として、コンテナ取扱車両は、第ＮＯ３１７３６６号（その内容もまた、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されるように、片持ち梁構造を有し得る。
単一セルコンテナ取扱車両９は、例えば、第ＷＯ２０１５／１９３２７８Ａ１号（その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されるように、グリッド縦列１２の側方または水平範囲、すなわち、Ｘ方向およびＹ方向におけるグリッド縦列１２の周辺／周囲にほぼ等しい、占有面積Ｆ、すなわち、Ｘ方向およびＹ方向における水平周辺（図４参照）を有し得る。代替として、コンテナ取扱車両９は、例えば、第ＷＯ２０１４／０９０６８４Ａ１号に開示されるように、グリッド縦列１２の側方範囲よりも大きい占有面積を有し得る。
レールシステム８は、図３に示されるように、単一軌道システムであり得る。好ましくは、レールシステム８は、図４に示されるように、二重軌道システムであり、したがって、概して、グリッド縦列１２の側方範囲に対応する占有面積Ｆを有するコンテナ取扱車両９が、別のコンテナ取扱車両９が、その横列に隣接するグリッド縦列１２の上方に位置付けられている場合であっても、ＸまたはＹ方向のいずれかにおいてグリッド縦列の横列に沿って進行することを可能にする。
保管グリッドでは、グリッド縦列１２の大部分は、保管縦列５、すなわち、保管コンテナがスタックにおいて保管されるグリッド縦列である。しかしながら、グリッドは、通常、保管コンテナを保管するために使用されないが、コンテナ取扱車両が保管コンテナを荷下ろしする、および／またはピックアップし得る場所を備える、少なくとも１つのグリッド縦列１２を有し、したがって、それらは、保管コンテナ６がグリッドの外側からアクセスされ得る、またはグリッドから外に、またはその中に移送され得るアクセスステーション、すなわち、コンテナ取扱ステーションに輸送されることができる。当技術分野において、そのような場所は、通常、「ポート」と称され、ポートが位置するグリッド縦列は、ポート縦列と称され得る。
図１のグリッド４は、２つのポート縦列１９および２０を備える。第１のポート縦列１９は、例えば、コンテナ取扱車両９がアクセスまたは移送ステーション（図示せず）に輸送されるべき保管コンテナを荷下ろしし得る、専用荷下ろしポート縦列であり得、第２のポート２０縦列は、コンテナ取扱車両９がアクセスまたは移送ステーションからグリッド４に輸送された保管コンテナをピックアップし得る、専用ピックアップポート縦列であり得る。
図１に開示されるグリッド４内に保管される保管コンテナ６が、アクセスされるべきであるとき、コンテナ取扱車両９のうちの１つは、標的保管コンテナをグリッド４内のその位置から回収し、これを荷下ろしポート１９に輸送するように命令される。本動作は、コンテナ取扱車両９を、標的保管コンテナが位置付けられる保管縦列５の上方のグリッド場所に移動させるステップと、コンテナ取扱車両の持上デバイス（図示せず、車両の中心空洞内で内部に配列されるが、図２ｂの第２の従来技術の車両の持上デバイス１８に類似する）を使用して、保管縦列５から保管コンテナ６を回収するステップと、保管コンテナを荷下ろしポート１９に輸送するステップとを伴う。第２の従来技術の車両９が、図２ｂに示され、持上デバイスの一般的設計をより良好に図示する。第２の車両９の詳細が、ノルウェー特許第ＮＯ３１７３６６号に説明されている。両方の従来技術の車両９の持上デバイス１８は、保管コンテナへの解放可能接続のために、持上フレーム１７（把持デバイスとも呼ばれ得る）の角に近接して接続される、持上バンドのセットを備える。持上フレーム１７（および随意に、接続された保管コンテナ６）を持ち上げる、または降下させるために、持上バンドは、コンテナ取扱車両内に配列される、少なくとも１つの回転持上シャフトまたはドラム（図示せず）上に巻取される／それから巻取解除される。少なくとも１つの持上シャフトの種々の設計が、例えば、第ＷＯ２０１５／１９３２７８ Ａ１号および第ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０５０１９５号に説明されている。持上フレーム１７は、保管コンテナに解放可能に接続するためのコンテナ接続要素と、誘導ピンとを特徴とする。標的保管コンテナが、スタック７内の深くに位置する、すなわち、１つまたは複数の他の保管コンテナが、標的保管コンテナの上方に位置付けられている場合、動作はまた、保管縦列から標的保管コンテナを持ち上げることに先立って、上方に位置付けられる保管コンテナを一時的に移動させるステップを伴う。時として、当技術分野において「採掘」と称される、本ステップは、標的保管コンテナを荷下ろしポート１９に輸送するために続けて使用される、同一のコンテナ取扱車両を用いて、または１つまたは複数の他の協働するコンテナ取扱車両を用いて実施され得る。代替として、または加えて、自動化保管および回収システムは、保管縦列から保管コンテナを一時的に除去するタスクに特に専門化されたコンテナ取扱車両を有し得る。いったん標的保管コンテナが、保管縦列から除去されると、一時的に除去された保管コンテナは、元々の保管縦列の中に再位置付けされることができる。しかしながら、除去された保管コンテナは、代替として、他の保管縦列に再配置され得る。
保管コンテナ６が、グリッド４内に保管されるべきであるとき、コンテナ取扱車両９のうちの１つは、ピックアップポート２０から保管コンテナをピックアップし、これが保管されるべきである保管縦列５の上方のグリッド場所にこれを輸送するように命令される。保管縦列スタック内の標的位置に、またはその上方に位置付けられる任意の保管コンテナが、除去された後、コンテナ取扱車両９は、保管コンテナを所望の位置に位置付ける。除去された保管コンテナは、次いで、保管縦列の中に戻るように降下される、または他の保管縦列に再配置され得る。
自動化保管および回収システムを監視および制御する、例えば、所望の保管コンテナが、コンテナ取扱車両９が相互に衝突することなく、所望の時間に所望の場所に送達され得るように、グリッド４内の個別の保管コンテナの場所、各保管コンテナ６の内容物、およびコンテナ取扱車両９の移動を監視および制御するために、自動化保管および回収システムは、制御システムを備え、これは、典型的には、コンピュータ化され、保管コンテナを追跡するためのデータベースを備える。
従来技術の解決策は、いわゆる片持ち梁ロボットおよび単一セルロボットの両方を含む。片持ち梁ロボットは、より大きいモータのために利用可能な空間を有し得るが、しかしながら、ロボットは、その単一セル対応物よりも不安定であり得る。したがって、増加された加速度を伴うより大きいモータは、ロボットが過剰に傾くことをもたらし得る。単一セルロボットのいくつかの実施形態は、車輪内モータ構成の車輪ハブモータを有する。車輪内構成は、保管コンテナを受容するための空洞内の空間を占有しないように、車輪ハブモータが車輪および車両本体の内側に嵌合することを可能にする。したがって、従来技術の単一セルロボットは、ロボットの内側の保管コンテナ空間を妨害することなしでは、より大きいハブモータのためのいかなる利用可能な空間も有していない。
その結果、従来技術の解決策は、ロボットの安定性および／または、特に、モータが、保管コンテナを受容するための空洞を占有しない間に車輪および車両本体内に嵌合するために可能な限り小さくあるために、いわゆる車輪内モータ構成であり得る、単一セルロボットに関して、より大きい、より強力な車輪モータのための限定された空間に関連する潜在的な欠点を有し得る。
上記に照らして、ロボットに関連する前述の問題のうちの１つ以上のものを解決する、または少なくとも軽減する、コンテナ取扱車両、該コンテナ取扱車両を備える自動化保管および回収システムを提供することが、望ましい。
特に、本発明の目的は、少なくとも１つの方向において改良された加速度および／または速度を伴うロボットを提供することである。
本発明のさらなる目的は、改良された加速度、持上容量、および／または速度を伴う持上デバイスを有するロボットを提供することである。
国際公開第２０１４／０９０６８４号
本発明は、添付される請求項および以下において定義される。
下層保管システムの３次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための、コンテナ取扱車両であって、
グリッドのレールシステム上でＸ方向に沿って車両を移動させるための、車輪の第１のセットと、
グリッドのレールシステム上でＹ方向に沿って車両を移動させるための、車輪の第２のセットであって、Ｙ方向は、Ｘ方向に垂直である、車輪の第２のセットと、
側を備える、車両本体であって、車両本体は、車両本体のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される、車両本体占有面積を有し、車両本体は、第１の区分と、第２の区分とを備え、第１の区分は、第１の占有面積を有し、第２の区分は、第２の占有面積を有し、第１および第２の占有面積は、それぞれ、第１および第２の区分のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される、車両本体と、
を備え、
第１の区分および第２の区分は、第１および第２の占有面積の合計面積が、車両本体占有面積の合計面積に等しく、第１の占有面積の中心点が、車両本体占有面積の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列され、第１の区分の分離要素によって分離され、
第１の区分は、保管コンテナを収容するように構成される、保管コンテナ受容空間を画定し、
第２の区分は、長方形占有面積を有し、車両本体の第１の側の一部と、車両本体の第２の側の対向する部分とを備え、第２の区分は、分離要素に隣接して延在し、２つの車輪が、分離要素に搭載され、１つの車輪は、車両本体の第１の側の部分に搭載され、１つの車輪は、車両本体の第２の側の部分に搭載され、車両本体の第１および第２の側の該部分に搭載される車輪は、車両本体の側の内面から第２の区分内の内部空間の中に延在する、車輪モータによって駆動される、
コンテナ取扱車両が、説明される。
コンテナ取扱車両の利点のうちの１つは、これが、より深い車両モータが第２の区分内で使用されることを確実に可能にすることである。車輪モータは、第２の区分の周囲のコンテナ取扱車両の側の厚さよりも深い直接駆動モータを装着されてもよい。さらに、深さにおいて分離要素の厚さに対応し得る、分離要素に搭載される車輪上ではなく、第１の側の部分および第２の側の部分上の車輪上のみに、第２の区分内の内部空間の中にこのように延在する、車輪モータを提供することは、さらにより深いモータを可能にする（車輪モータは、分離要素上に搭載される車輪上の車両モータによって限定されないため）。
車両本体の第１の側の部分および第２の側の部分における車輪はそれぞれ、別個の車輪モータに接続されてもよい。
車両本体の第１の側は、第１および第２の区分に共通であってもよい。車両本体の第２の側もまた、第１および第２の区分に共通であってもよい。
代替として、車両本体の第１の側の部分および第２の側の部分に搭載される車輪は両方とも、共通の車輪モータによって駆動されてもよい。
分離要素に搭載される車輪のうちの１つまたはそれを上回るものは、非電動であってもよい。
代替として、分離要素に搭載される車輪はそれぞれ、車輪モータによって駆動されてもよい。
車輪モータはそれぞれ、第２の区分の内部空間の中に延在してもよく、その内部空間は、分離要素、車両本体の第１の側の部分の内面、および第２の側の部分の内面によって３つの側上で境界決定されてもよい。
第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、少なくとも２：１であってもよい。好ましくは、第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、３：１であってもよく、さらにより好ましくは、第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、４：１であってもよく、さらにより好ましくは、第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、５：１であってもよく、さらにより好ましくは、第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、６：１であってもよく、さらにより好ましくは、第２の占有面積に対する第１の占有面積のサイズ比は、７：１であってもよい。一般に、Ｙ方向における第２の区分の範囲が小さいほど、すなわち、区分が狭いほど、概して、Ｘ方向において進行するとき、コンテナ取扱車両は、より安定するであろう。Ｘ方向は、第２の区分内の車輪が下層レールシステムと接触しない方向であり、したがって、第２の区分は、その点においてレールと接触する車輪のセット（車輪の第１のセット）のホイールベースに張り出す。
車輪の第１のセットは、第１の区分の対向する側上に配列されてもよく、車輪の第２のセットは、車両本体の対向する側上に配列されてもよい。
車輪の第１のセットは、合計４つの車輪を備える。４つの車輪は、Ｘ方向における移動のための車輪の２つの対として配列され、各対の車輪は、第１の区分の対向する側上に配列される。
車輪の第２のセットは、合計４つの車輪を備える。４つの車輪は、Ｙ方向における移動のための車輪の２つの対として配列され、各対の車輪は、車両本体の対向する側上に配列される（これはまた、第１の区分の対向する側上にあってもよい）。
分離要素に搭載される車輪を駆動する車輪モータは、車両本体の第１の側の部分および第２の側の部分上に搭載される車輪を駆動する車輪モータと比較して、比較的に低い電力および／または加速度を有してもよい。
車輪モータは、車輪に対して直接駆動を提供する、ハブモータを備えてもよい。
下層保管システムの３次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための、コンテナ取扱車両であって、
グリッドのレールシステム上で第１の方向に沿って車両を移動させるために、コンテナ取扱車両の車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第１のセットと、
グリッドのレールシステム上で第２の方向に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第２のセットであって、第２の方向は、第１の方向に垂直である、車輪の第２のセットと、
を備え、
車両本体は、車両本体のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する、全ての側上の壁（壁は、略垂直である）を備え、コンテナ取扱車両はさらに、
第１の区分の占有面積の中心点が、車両本体の占有面積ＦＶの中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第１の区分と、第２の区分とを備え、
第２の区分の占有面積Ｆ２に対する第１の区分の占有面積Ｆ１のサイズ比は、少なくとも２：１であり、
第１の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第２の区分は、車輪のセットのそれぞれの少なくとも１つの車輪を駆動するためのモータのアセンブリを備える、
コンテナ取扱車両もまた、説明される。
コンテナ取扱車両はまた、
グリッドのレールシステム上で第１の方向に沿って車両を移動させるために、コンテナ取扱車両の車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第１のセットと、
グリッドのレールシステム上で第２の方向に沿って車両を移動させるために、車両本体の対向する部分に配列される、車輪の第２のセットであって、第２の方向は、第１の方向に垂直である、車輪の第２のセットと、
を備え、
車両本体は、車両本体のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される占有面積を形成する、全ての側上の壁（壁は、略垂直である）を備え、コンテナ取扱車両はさらに、
第１の区分の占有面積の中心点が、車両本体の占有面積ＦＶの中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列される、第１の区分と、第２の区分とを備え、
第２の区分の占有面積Ｆ２に対する第１の区分の占有面積Ｆ１のサイズ比は、少なくとも２：１であり、
第１の区分は、保管コンテナを収容するように構成され、
第２の区分は、車輪のセットのそれぞれの２つの車輪を駆動するための複数のハブモータ、持上デバイスを駆動するためのモータ、および／または再充電可能バッテリのうちのいずれかを備える、
下層保管システムの３次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための、コンテナ取扱車両として定義されてもよい。
第１の区分は、保管コンテナを収容するための空洞と、空洞の上部区分／上側レベルに配列される、持上デバイスとを備えてもよい。
車輪の第１のセットは、車輪の第１のセットが第１の方向に沿った車両の移動を可能にする、第１の位置と、車輪の第２のセットが第２の方向に沿った車両の移動を可能にする、第２の位置との間で垂直方向に変位可能であってもよい。
モータのアセンブリは、車輪の第１のセットを駆動するための少なくとも１つの第１のモータと、車輪の第２のセットを駆動するための少なくとも１つの第２のモータとを備えてもよい。
コンテナ取扱車両は、３次元グリッドから保管コンテナをピックアップするための持上デバイスを備えてもよく、モータのアセンブリは、持上デバイスに接続される、持上デバイスモータを備える。
第１の区分は、車輪の第１のセットの第１の車輪、第２の車輪、第３の車輪、および第４の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第１の車輪および第２の車輪を収容してもよく、第２の区分は、車輪の第２のセットの第３の車輪および第４の車輪を収容してもよい。
第１の区分は、車輪の第１のセットの第１の車輪および第３の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第１の車輪および第２の車輪を収容してもよく、第２の区分は、車輪の第１のセットの第２の車輪および第４の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第３の車輪および第４の車輪を収容してもよい。
第１の区分は、４つの角を備えてもよく、車輪の第１のセットの第１の車輪、第２の車輪、第３の車輪、および第４の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第１の車輪および第２の車輪のリムは、第１の区分の角まで延在してもよい。
少なくとも１つの第１のモータは、車輪の第１のセットの第１の車輪および第４の車輪のそれぞれのためのハブモータを備えてもよく、少なくとも１つの第２のモータは、車輪の第２のセットにおける第３の車輪および第４の車輪のそれぞれのためのハブモータを備えてもよい。言い換えると、車輪の第１のセットの第１の車輪および第４の車輪のそれぞれ、ならびに車輪の第２のセットにおける第３の車輪および第４の車輪のそれぞれは、別個の／専用ハブモータによって駆動されてもよい。
車輪の第１および第２のセットは、車両本体のある側方範囲に、またはその中に配列されてもよい。
第１の区分の占有面積は、レールシステムのグリッドセルに対応してもよく、使用の間、コンテナ取扱車両は、保管コンテナを持ち上げる、または降下させるためのある位置にあり、第２の区分は、グリッドセルに対して水平に変位され、隣り合うグリッドセルの中に部分的に延在してもよい。
モータのアセンブリは、複数のハブモータを備えてもよく、車輪の第１のセットの第１の車輪および第４の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第３の車輪および第４の車輪はそれぞれ、別個のハブモータを備えてもよい。好ましくは、車輪の第１のセットの第１の車輪および第４の車輪、ならびに車輪の第２のセットの第３の車輪および第４の車輪のハブモータは、第２の区分内の内部空間の中に延在する。
上記に説明されるような３次元グリッドと、少なくとも１つのコンテナ取扱車両とを備える、自動化保管および回収システムであって、グリッドは、その上でコンテナ取扱車両が移動し得る、レールシステムと、保管コンテナの複数のスタックとを備え、
レールシステムは、水平面内に配列され、第１の方向に延在する、平行軌道の第１のセットと、水平面内に配列され、第１の方向に直交する、第２の方向に延在する、平行軌道の第２のセットとを備え、軌道の第１および第２のセットは、複数の隣接するグリッドセルを備える、グリッドパターンを水平面内に形成し、各グリッドセルは、軌道の第１のセットの対向する軌道の対および軌道の第２のセットの対向する軌道の対によって画定される、グリッド開口部を備え、
保管コンテナの複数のスタックは、レールシステムの真下に位置する、保管縦列内に配列され、各保管縦列は、グリッド開口部の垂直下方に位置し、
第１の占有面積は、軌道の第１のセットの対向する軌道の対と軌道の第２のセットの対向する軌道の対との間の、軌道の幅を含む、ある断面積によって画定される、グリッドセルに実質的に等しく、第２の区分は、第１の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部の中に部分的に延在する、
自動化保管および回収システムが、さらに説明される。
Ｘ方向におけるコンテナ取扱車両の占有面積の範囲（ＬＸ）およびＹ方向におけるコンテナ取扱車両の占有面積の範囲（ＬＹ）は、
Ｘ方向においてＬＸ＝１．０グリッドセルであり、
Ｙ方向において１＜ＬＹ＜１．５グリッドセルであってもよく、
グリッドセルは、Ｘ方向に延設される２つのレールの中間点とＹ方向に延設される２つのレールの中間点との間の、軌道の幅を含む、断面積として画定される。
第２の区分は、隣り合うグリッド開口部の中に５０％未満、より好ましくは、隣り合うグリッド開口部の中に４０％未満、さらにより好ましくは、隣り合うグリッド開口部の中に３０％未満、さらにより好ましくは、隣り合うグリッド開口部の中に２０％未満延在してもよい。
上記に示されるように、コンテナ取扱車両は、第１および第２の区分を有する。第１の区分の占有面積は、下層グリッドセルのサイズに等しくあり得、第２の区分は、第１の区分の占有面積を越えて水平に延在する、突出区分である。
グリッドセル開口部は、Ｘ方向に延設される２つの対向するレールとＹ方向に延設される２つの対向するレールとの間の開放断面積として画定されてもよい。
第２の区分の占有面積は、第１の区分の占有面積のサイズの半分未満であってもよい（第１の区分に対して１：２未満のサイズ比）。コンテナ取扱車両が、これが保管コンテナを第１の区分の中に、またはそれから外に持ち上げる、もしくは降下させ得る位置においてグリッドセルの上方に位置付けられると、第２の区分は、隣り合うグリッドの中に延在する。しかしながら、車両本体の占有面積は、（Ｙ方向において）１．５セル未満であり、他の方向（Ｘ方向）において最大１グリッドセル幅である。言い換えると、第１の方向におけるコンテナ取扱車両の側方範囲は、１セルにおける軌道の側方範囲に対応し、第１の方向に垂直な方向において最大１．５グリッドセルに対応する。その結果、保管コンテナを保管および回収するための例示的システムでは、上記に説明されるコンテナ取扱車両のうちの２つが動作され、対向する方向に配向される場合、それらは、第１の方向において、例えば、Ｘ方向において進行するとき、３つのグリッドセルを占有する一方、第２の方向において、例えば、Ｙ方向において進行するとき、それらは、２つのグリッドセルを占有するグリッドセルの隣り合う横列に沿って進行することができる。
コンテナ取扱車両の第１の区分は、保管コンテナを収容するための空洞と、スタック内の保管位置と空洞の内側の輸送位置との間で垂直に保管コンテナを輸送するように配列される、持上デバイスとを備えてもよい。持上デバイスは、保管コンテナを解放可能に把持するように構成される、把持デバイスと、空洞に対して把持デバイスを持ち上げ、降下させるように構成される、持上モータとを備えてもよい。
第２の区分は、従来技術の単一セルロボットにおいて可能であるものよりも大きく、強力である、車輪のうちの少なくともいくつかを駆動するためのハブモータ、例えば、少なくとも７０％を上回る軸方向深さを伴う持上デバイスモータおよびより強力な、例えば、少なくとも１０％より強力な持上デバイスモータを利用することを可能にする。
第２の区分内に配列される（または第２の区分の中に延在する）ハブモータは、それらの間に限定された距離を伴って配列されてもよい。モータの間のより小さい距離に起因して、より少ない、例えば、１つのブラシレス直流（ＢＬＤＣ）カードが、従来技術の単一セルロボットにおける４つのＢＬＤＣカードの代わりに要求されてもよい。従来技術の解決策では、コンテナ取扱車両内の車輪を駆動するモータの間の距離は、典型的には、４つのＢＬＤＣカードが要求されるような範囲のものである。ＢＬＤＣカードの費用は、非常に高い。しかしながら、モータの間の距離が、第２の区分内にモータを配列することによって実質的に低減されることができるため、コンテナ取扱車両のための全体的費用は、より少ないＢＬＤＣカード（例えば、１つのみのＢＬＤＣカード）が要求されるため、削減されることができる。
コンテナ取扱車両は、交換可能バッテリを備えてもよい。交換可能バッテリは、コンテナ保管コンパートメントおよび持上デバイスの上方の車両の上側部分内に配列されることができる。交換可能バッテリの交換シーケンスは、以下のステップを含んでもよい。
車両または全体制御システムが、バッテリが交換されるべきであると決定する。
車両が、バッテリ交換ステーションに移動するように動作される。
交換可能バッテリが、バッテリ筐体から除去される。
車両が、例えば、車両内のコントローラボックス内に配列されるコンデンサ電力供給源を使用して、充電されたバッテリを有するバッテリ交換ステーションに移動するように動作される。
充電されたバッテリが、バッテリ筐体の中に配設される。
車両が、使用できる状態になる。
以下では、多数の具体的詳細が、本発明の実施形態の徹底的な理解を提供するために、実施例としてのみ導入される。しかしながら、当業者は、これらの実施形態が、具体的詳細のうちの１つ以上のものを伴わずに、または他の構成要素、システム等を用いて実践され得ることを認識するであろう。他の事例では、周知の構造または動作は、開示される実施形態の側面を不明瞭にすることを回避するために、示されない、または詳細に説明されない。
本開示では、上側、下側、側方、垂直、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向等の相対的用語は、参照システムとして上記に言及される従来技術の保管システム（図１）を使用して解釈されるものとする。したがって、車両のＸ方向およびＹ方向における範囲に関連して側方の特徴は、Ｘ方向およびＹ方向における車両の範囲、例えば、Ｘ方向およびＹ方向における車両の占有面積であるように理解されるものとする。
本発明のある実施形態が、ここで、実施例としてのみで、以下の図面を参照して、詳細に説明されるであろう。
図１は、従来技術の保管および回収システムの斜視側面図である。 図２Ａおよび２Ｂは、２つの異なる従来技術のコンテナ取扱車両を描写し、図２Ｃは、第２の構成における図２Ｂの従来技術のコンテナ取扱車両を示す。 図３および４Ａは、図１の保管システムにおいて使用するための２つのタイプのレールシステムの上面概略図である。 図３および４Ａは、図１の保管システムにおいて使用するための２つのタイプのレールシステムの上面概略図である。 図４Ｂおよび４Ｃは、グリッドセルの範囲およびこれの上で動作する単一セル車両の範囲を図示する、図４Ａに類似するレールシステムの上面図である。 図４Ｂおよび４Ｃは、グリッドセルの範囲およびこれの上で動作する単一セル車両の範囲を図示する、図４Ａに類似するレールシステムの上面図である。 図５Ａは、コンテナ取扱車両内に搭載され得る例示的持上デバイスの一部およびこれによって持ち上げられ得る関連付けられるコンテナの拡大斜視側面図である。図５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは、各場合における占有面積が斜線面積によって示される、それぞれ、例示的コンテナ取扱車両ＦＶ、第１の区分Ｆ１、および第２の区分Ｆ２の占有面積を示す。 図６Ａは、コンテナ取扱車両の上方からの角度付けられた側面図である。図６Ｂは、図６Ａのコンテナ取扱車両の上面図であり、レールシステム上のコンテナ取扱車両のＸ方向およびＹ方向における範囲を図示する。 図７は、相互に通過し、レールシステム上で動作する、３つのそのようなコンテナ取扱車両の上面図である。 図８Ａは、第１の区分の内側の上側位置における持上デバイスを伴うコンテナ取扱車両の内部の下方からの斜視図である。図８Ｂは、ある程度の詳細が省略され、下側位置における持上デバイスが第１の区分から降下されている、コンテナ取扱車両の内部の下方からの斜視図である。 図９は、２つのバッテリが第２の区分内で可視である、図８Ａのコンテナ取扱車両の側面図である。 図１０Ａは、内部詳細、例えば、コンテナ取扱車両の上側部分におけるバッテリ受容ユニットの内側に配列される交換可能バッテリを露見させるために除去されたカバーを含む、ある詳細が省略される、図８Ａのコンテナ取扱車両の斜視側面図である。図１０Ｂは、持上デバイスモータを含むモータのアセンブリが第２の区分において見られ得る、図１０Ａのコンテナ取扱車両の別の斜視図である。 図１０Ｃは、持上デバイスモータおよび角度付きトランスミッション（角度付きギヤ）が第２の区分において見られ得る、図１０Ｂの代替コンテナ取扱車両の斜視図である。図１０Ｄおよび１０Ｅは、持上デバイスモータおよび角度付きギヤが図１０Ｃの持上デバイスモータおよび角度付きトランスミッションに対して９０度回転される、図１０Ｃの代替コンテナ取扱車両の異なる図である。 図１０Ｆおよび１０Ｇは、持上デバイスモータおよび中空シャフトギヤが第２の区分において見られ得る、図１０Ｂの代替コンテナ取扱車両の斜視図である。図１０Ｈは、持上デバイスモータおよび持上車軸を接続するために使用される中空シャフトギヤの分解図である。 図１０Ｉは、第２の区分内のＹ方向における車輪上に車輪モータを伴うコンテナ取扱車両の側面図である。図１０Ｊは、第２の区分内のＹ方向における車輪上のみのより大きい車輪モータを示す、コンテナ取扱車両の下方からの図である。図１０Ｋは、コンテナ取扱車両のＹ方向における第２の区分の中への側面図である。 図１１Ａは、レールシステムのＸ方向において相互に通過する、２つのコンテナ取扱車両の側面斜視図である。図１１Ｂは、図１１Ａの上面斜視図である。 図１１Ｃは、レールシステムのＸ方向において相互に通過する２つのコンテナ取扱車両の間の間隙を示す、図１１Ａの別の側面図である。図１１Ｄは、コンテナ取扱車両の下方からの斜視図を示す。 図１２Ａ−Ｃは、車両本体の占有面積の中心に対する保管コンテナ空洞の内側の保管コンテナの重心の差異を示し、図１２Ａは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図１２Ｂは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図１２Ｃは、本発明による、コンテナ取扱車両を示す。 図１３Ａ−Ｃは、車輪の同一のセットの対向する車輪の２つの対のそれぞれの間に延在する想像線の差異と、他の車輪の間の想像線と交差する、または交差しない該線のうちのものとを示し、図１３Ａは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図１３Ｂは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図１３Ｃは、本発明によるコンテナ取扱車両を示す。図１３Ｄは、それぞれ、車輪の第１のセットおよび車輪の第２のセットに関するホイールベースの中心の可能性として考えられる設定を示し、該ホイールベースが相互に対して中心外れであることを示す。
図面では、同様の参照番号は、別様に明示的に記載されない限り、または暗示的に文脈から理解されない限り、同様の部分、要素、または特徴を示すために使用された。
以下では、本発明の実施形態が、実施例としてのみで、添付される図面を参照して、より詳細に議論されるであろう。しかしながら、図面は、本発明を図面に描写される主題に限定することを意図しておらず、１つの図面に説明される特徴は、同一の図面に示される他の特徴の存在に必ずしも依存するわけではなく、他の図面の実施形態からの特徴と組み合わせられ得ることを理解されたい。
図３−４Ｃを参照すると、自動化保管および回収システムの２つの異なるレールシステムの上面図が、示される。
レールシステムは、水平面Ｐ内にグリッド構造またはグリッドパターンを形成する（図１参照）。グリッド４は、複数の長方形かつ均一なグリッド場所またはグリッドセル１４（図４Ｂ参照）を備え、各グリッドセル１４は、軌道の第１のセットの対向するレールの対１０ａ、１０ｂおよび軌道の第２のセットの対向するレールの対１１ａ、１１ｂによって境界決定される、グリッド開口部１５（すなわち、保管縦列１２の上端）を備える。レール１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂは、その上でコンテナ取扱車両９’が動作する、レールシステム８を形成する。図４Ｂでは、グリッドセル１４は、破線枠によって示され、グリッド開口部１５は、平行線面積によって示される。
その結果、対向するレール１０ａおよび１０ｂの対は、Ｘ方向に延設されるグリッドセルの平行な横列を画定し、レール１０ａおよび１０ｂに垂直に延在する対向するレール１１ａおよび１１ｂの対は、Ｙ方向に延設されるグリッドセルの平行な横列を画定する。
各グリッドセル１４は、典型的には、３０〜１５０ｃｍの間隔内である幅Ｗｃと、典型的には、５０〜２００ｃｍの間隔内である長さＬｃとを有する。各グリッドセル１４は、Ｗｃ＜Ｌｃであるように、示されるように長方形であってもよい。各グリッド開口部１５は、それぞれ、典型的には、グリッドセル１４の幅Ｗｃおよび長さＬｃを２〜１０ｃｍ下回る、幅Ｗｏと、長さＬｏとを有する。ＷｃとＷｏとの間、およびＬｃとＬｏとの間の本差異は、２つの対向するレール１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂの幅（すなわち、軌道のセットの幅）、または事実上、グリッドセルが、そのような二重軌道レール（すなわち、１０ａおよび１０ｂまたは１１ａおよび１１ｂを備える二重軌道レール）の中間点まで延在するため、二重軌道レールの幅に対応する。
二重軌道レールは、コンテナ取扱車両の車輪が中で走行するための２つの平行チャネルを提供するように輪郭設定されてもよい。
図３は、単一軌道レール１０、１１を特徴とする従来技術のレールシステムを示す。そのようなレールシステムが、使用されるとき、２つのコンテナ取扱車両は、隣接するグリッドセル１４において相互に通過することを可能にされない。
単一軌道レールが、方向のうちの１つにおいて使用される場合、グリッドセルの境界は、作業されているものに対するグリッド開口部の対向する側上の軌道の側まで延在する（隣り合うグリッドセルは、類似する方法で本軌道幅だけ重複するであろう）。
図４Ｂおよび４Ｃに示されるレールシステムは、水平二重軌道レールを特徴とする。その結果、各レールは、平行な２つの車輪を収容することが可能である。そのようなレールシステムでは、隣り合うグリッドセル１４の間の境界は、図４Ｂに示されるように、水平レールの中心線に沿って延設される。
図４Ｃでは、図示されるグリッドシステムの区分の中間におけるグリッドセル１４は、グリッド開口部／グリッドセル開口部１５を備える。グリッドセル１４の左（西）に、グリッド開口部１５Ｗを備える、隣接するグリッドセル１４Ｗが、存在する。同様に、グリッドセル１４の右（東）に、グリッド開口部１５Ｅを備える、隣接するグリッドセル１４Ｅが、存在する。また、グリッドセル１４の下方（南）に、グリッド開口部１５Ｓを備える、隣接するグリッドセル１４Ｓが、存在し、グリッドセル１４の上方（北）に、グリッド開口部１５Ｎを備える、隣接するグリッドセル１４Ｎが、存在する。
図４Ｃでは、従来技術のコンテナ取扱車両の占有面積３０が、図式的に図示される。本実施形態では、占有面積３０は、車両の車輪の水平範囲によって画定される。図から明白であるように、占有面積３０は、グリッドセルの水平範囲未満である水平範囲を有する。
図５Ａは、コンテナ取扱車両内に搭載され得る持上デバイス１８の一部および持上デバイスによって持ち上げられるべきコンテナ６の斜視側面図である。持上デバイスは、持上バンドを介して少なくとも１つの回転可能持上シャフトに一般的に接続される、持上フレーム１７を備え、持上シャフトは、コンテナ取扱車両の空洞内の上側レベルに配列される。
図５Ｂは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両９’の占有面積、すなわち、ＦＶと表される図の破線面積を示す。占有面積ＦＶは、両方の方向においてコンテナ取扱車両９’の側方範囲に等しい。コンテナ取扱車両９’は、第１の区分２０４と、第２の区分２０５とから成る。
図５Ｃは、第１の区分２０４の占有面積、すなわち、Ｆ１と表される図の破線面積を示す。開示される実施形態では、第１の区分は、図５Ａに示されるような保管容器６および持上デバイス１８を収容するための空洞を備える。
図５Ｄは、第２の区分２０５の占有面積、すなわち、Ｆ２と表される図の破線面積を示す。
図６Ａは、コンテナ取扱車両９’の上方からの斜視側面図である。コンテナ取扱車両９’は、レールシステム８上で動作し、図に示されるＸ方向およびＹ方向に側方に移動するように構成される。Ｘ方向は、Ｙ方向に垂直である。
車両９’は、保管システム１のレールシステム８上で第１の方向Ｘに沿って車両９’を移動させるために、車両本体１３の対向する部分に配列される、車輪の第１のセット（図示せず、図８Ａ参照）と、レールシステム８上で第２の方向Ｙに沿って車両９’を移動させるために、車両本体１３の対向する部分に配列される、車輪の第２のセット（車輪の第２のセットの車輪のうちの２つ（２０２’’、２０２’’’’）のみが、示される）とを備える。第２の方向Ｙは、第１の方向Ｘに垂直である。車輪の第１のセットは、第１の位置と第２の位置との間で垂直方向Ｚに変位可能である。第１の位置では、車輪の第１のセットは、第１の方向Ｘに沿った車両９’の移動を可能にし、第２の位置では、車輪の第２のセットは、第２の方向Ｙに沿った車両９’の移動を可能にする。変位可能な車輪のセットを提供するための好適なアセンブリの構造詳細が、例えば、第ＷＯ２０１５／１９３２７８ Ａ１号および第ＷＯ２０１７／１５３５８３号（その内容が、参照することによって組み込まれる）に開示されている。
図６Ｂは、図６Ａのコンテナ取扱車両９’の上面図であり、レールシステム８上のコンテナ取扱車両９’のＸ方向およびＹ方向における範囲（ＬＸおよびＬＹ）を図示する。線Ｃは、Ｙ方向におけるグリッドセル１４およびグリッドセル開口部１５の中心線を示す。Ｘ方向におけるコンテナ取扱車両９’の占有面積（ＬＸ）は、Ｘ方向におけるグリッドセル１４の寸法に実質的に等しく、Ｙ方向におけるコンテナ取扱車両９’の占有面積（線ＬＹ）は、車両本体の一部が、隣り合うセル（示される実施形態では、これは、作業されているセルの左の隣り合うセルである）の中に延在するように、Ｙ方向においてグリッドセル１４の寸法よりも大きい。隣り合うセルの中への車両本体の本延在部は、隣り合うセル内のグリッドセル開口部のＹ方向における側方範囲の半分を下回るサイズであり、長さＬＹが、Ｙ方向において１．０グリッドセルを上回るが、１．５グリッドセル１４を下回ること（１．０＜ＬＹ＜１．５グリッドセル）を意味する。
長方形グリッドセル１４を用いて図６Ｂに示されるようにレールシステム８上で動作するとき、コンテナ取扱車両９’の占有面積は、グリッドセル１４の範囲が、Ｙ方向よりもＸ方向において長く、コンテナ取扱車両が、Ｙ方向において１つを上回るグリッドセル１４を占有し、Ｘ方向において１つのみのグリッドセル１４を占有するため、略正方形である。略正方形占有面積は、車両９’の全体的安定性が、多くの場合、比較的に高い重心と組み合わせてより長方形の占有面積を示す従来技術の解決策と比較して改良される利点を有する。
図７は、同一の方向に配向され、相互に通過し、上記に議論されるような二重軌道レールを特徴とするレールシステム８上で動作する、３つの類似するコンテナ取扱車両９’の上面図である。図に示されるように、コンテナ取扱車両９’は、Ｘ方向におけるグリッドセル１４の寸法に対応する占有面積を有し、Ｙ方向において進行する他のコンテナ取扱車両９’が、車両９’の両側上の隣り合うセル（コンテナ取扱車両９’は、それらが、相互に通過する際、レールシステム８の２つの横列を占有する）内を通過することを可能にする。しかしながら、隣り合うセルの中への重複のサイズは、Ｙ方向におけるグリッドセルの側方範囲の半分未満であるため、Ｘ方向において進行する類似するコンテナ取扱車両９’は、３つの横列を占有して相互に通過することができる。
第２の区分２０５の存在は、図２Ａに示される従来技術の単一セルロボットにおけるものよりも大きく、強力である、車輪を駆動するためのモータ２０３（図８Ａ参照）を利用することを可能にすると同時に、そのようなロボットの利点の多くを保つ。
図８Ａに開示されるように、第１の区分２０４は、車輪の第１のセットの第１の車輪２０１’、第２の車輪２０１’’、第３の車輪２０１’’’、および第４の車輪２０１’’’’、および車輪の第２のセットの第１の車輪２０２’および第２の車輪２０２’’を収容し、第２の区分は、車輪の第２のセットの第３の車輪２０２’’’および第４の車輪２０２’’’’を収容する。本特定の車輪配列は、これが、車輪の第１のセットの第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’、および車輪の第２のセットの第３の車輪２０２’’’、第４の車輪２０２’’’’を駆動するためのより強力な車輪ハブモータ２０３の使用を可能にするため、非常に有利である。
代替として、車輪の第１のセットの第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’は、該車輪のハブモータもまた、第２の区分内に配列されることを前提に、第２の区分（図示せず）内に収容されることができる。車両９’の安定性を改良するために、車輪２０１’、２０１’’’、２０２’、２０２’’、２０２’’’、２０２’’’’のリムは、好ましくは、車両９’の角まで延在する。
車輪２０１’、２０１’’、２０１’’’、２０１’’’’、２０２’、２０２’’、２０２’’’、２０２’’’’は全て、好ましくは、車両本体１３のＸ方向およびＹ方向における側方範囲ＬＸ、ＬＹの内側に配列される（図９に関連する説明もまた参照）。
第１の区分２０４および第２の区分２０５は、壁または板または類似物等の第１および第２の区分２０４、２０５の間の交差部における物理的障壁によって完全に分離されてもよい。代替として、第１および第２の区分２０４、２０５は、例えば、交差部の一部にわたって障壁を提供することによって、第１および第２の区分２０４、２０５の間の交差部において部分的に分離されてもよい。
図８Ａでは、第１および第２の区分は、それに車輪の第１のセットの第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’およびそれらの個別のハブモータ２０３が接続される、車輪接続要素２１２（すなわち、接続板または梁）によって分離される。車輪接続要素２１２は、車輪の第１のセットの第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’が（車輪の第１のセットの第１の車輪２０１’および第３の車輪２０１’’とともに）、垂直方向において移動され得るように、車輪変位アセンブリ２１４の一部である。
開示される実施形態では、第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’は、第１の区分２０４内に収容される一方、ハブモータ２０３は、第２の区分の中に延在する。代替実施形態では、第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’の両方、およびハブモータは、第２の区分２０５内に収容されてもよい。
それらのハブモータ２０３が、第２の区分２０５の中に延在／突出するように配列される、車輪の第１のセットの第２の車輪２０１’’および第４の車輪２０１’’’’、および車輪の第２のセットの第３の車輪２０２’’’、第４の車輪２０２’’’’を有することが、ハブモータが、それらが、第１の区分２０４の中に延在するであろうように配列された場合にあろうものよりも強力なモータの使用を可能にすることに留意されたい。残りの車輪、すなわち、第２の区分の中に延在するハブモータを特徴としない車輪は、受動的または電動化のいずれかであり、例えば、第ＷＯ ２０１６／１２００７５ Ａ１号に開示されるような車輪内ハブモータによって電動化されてもよい。
図８Ｂは、第１の区分２０４から下向きに延在する下側位置における持上デバイス１８の持上フレーム１７を示す、コンテナ取扱車両９’の内部の下方からの斜視図である。持上デバイス１８は、図２Ａおよび２Ｂに関連して説明される持上デバイスと類似する特徴を有してもよい。
図９は、ハブモータ２０３および２つのバッテリ２１３’、２１３’’が第２の区分２０５内に配列される、コンテナ取扱車両の側面図である。例えば、図９から明白であるように、車輪の外部に面する側は、一側面では、それらが、（図９の車両９’の各側上の点線によって示される）車両本体１３の外側に延在しないように配列されてもよい。例えば、側方Ｘ方向およびＹ方向における車輪の外部に面する側は、車両本体１３と同一平面であってもよい。図９に示されないが（但し、図８Ａおよび８Ｂ＋６Ｂに示される）、同一のことが、対向する方向（Ｘ）における車輪に適用され、すなわち、それらの車輪もまた、それらが、車両本体１３の外側に延在しないように配列されてもよい。
車両本体１３は、全てが、存在する場合、またはいくつかが、欠落している場合であっても、以下の要素のうちのいずれか、すなわち、本体フレーム、側カバーパネルまたは板、車輪懸架装置、車輪の間の軌道センサのための筐体等を含む。車輪の回転する外面は、したがって、車両本体１３内の壁のうちの１つと同一の垂直面内に配列されてもよい。代替として、車輪は、車輪の回転する外面が、車両本体１３内の壁のうちの１つによって形成される垂直面に対して側方に変位され得るように、車両本体１３の内側に配列されてもよい。図６Ｂでは、車輪のうちのいずれも、上面図において可視ではなく、全ての車輪の最も外側の側方部分が、それらが、車両本体１３の外側に延在しないように配列されることを示す。
コンテナ取扱車両９’は、コンテナ取扱車両９’内のバッテリ２１３’、２１３’’の充電のためのインターフェース２０６（図８Ａ参照）を具備してもよい。
図１０Ａは、カバーのようなある部分が除去される、コンテナ取扱車両９’の側面図である。コンテナ取扱車両９’は、コンテナ取扱車両の上側部分におけるバッテリ受容ユニット２０９の内側に配列される、交換可能バッテリ２０８を有する。全体制御システムと通信する、コントローラユニット２１０が、さらに開示される。コントローラユニット２１０はさらに、コンデンサ電力供給源（図示せず）を収容してもよい。コンデンサ電力供給源は、典型的には、主要電力供給源が、誤動作する、または失われる場合、車両９’の電気駆動構成要素のうちのいずれかを動作させるために十分な電力を貯蔵する能力を有する。そのような状況は、例えば、バッテリ２０８が、交換されるべきであるときであり得る。バッテリ交換は、典型的には、２つの異なる場所上で起こり、すなわち、交換されるべきバッテリ（「空の」バッテリ）は、交換バッテリ（「完全充電された」バッテリ）がピックアップされる場所と異なる場所において荷下ろしされ、したがって、コンデンサ電力供給源は、２つの異なる場所の間でロボットを移動させるために使用されてもよい。代替として、主要バッテリが、誤動作する場合、コンデンサ電力供給源は、持上デバイスを動作させる、および／またはロボットを保守エリアに移動させるために使用されることができる。さらに、任意の回生電力が、コンデンサ電力供給源がその所望の機能のうちのいずれかを実施するために十分な電力容量を有することを確実にするために、コンデンサ電力供給源に供給されることができる。
図１０Ｂは、第２の区分２０５内に配列される持上デバイスモータ２１１を備える、モータのアセンブリが開示される、図１０Ａの別の図である。持上デバイスモータ２１１は、第１の区分内に配列される持上デバイスの回転可能持上シャフト（図示せず）の一方の端部に接続される。本持上デバイスモータ２１１は、第１の区分内に配列される他の持上デバイスモータ（図示せず）に取って代わる、または第１の区分内に配列される任意の持上デバイスモータに加えて、補助モータとして機能してもよい。したがって、第２の区分２０５は、第２の区分２０５内に配列される持上デバイスモータ２１１のサイズおよび持上容量が、第１の区分の利用可能な空間によって限定されないため、第１の区分内の持上デバイスモータの数を最小まで削減する（さらには第１の区分内の持上デバイスモータの使用を回避する）ことを可能にする。言い換えると、第２の区分内の持上デバイスモータ２１１は、車両９’の第１の区分の上部区分内の利用可能な空間が、増加されるように、車両の唯一の持上デバイスモータであってもよい、またはモータ２１１は、増加された持上容量を持上デバイスに提供する補助モータであってもよい。
図１０Ｃは、持上デバイスが単一の持上デバイスモータ２１１’を備え、角度付きトランスミッション２１５が第２の区分内に配列される、コンテナ取扱車両９’のある実施形態を示す。実施形態は、第２の区分の利用可能な空間が、第１の区分単独において配列することが可能であろうものよりも強力な（その結果、より大きい）持上デバイスモータ２１１’の使用を可能にする様子を例証する役割を果たす。これは、より高い合計重量（すなわち、コンテナ内に保管される製品を含む重量）を有する保管コンテナの使用を可能にする。図２Ｂおよび２Ｃの従来技術の車両が、類似する大きい持上デバイスモータのための利用可能な空間を有する可能性が高いであろうが、片持ち梁設計に起因して、増加された持上容量の可能性を完全に利用することが可能ではないであろうことに留意されたい。
再び、図１０Ｃを参照すると、接続された持上デバイスモータ２１１’を伴う角度付きトランスミッション２１５は、下向きに（すなわち、主に垂直方向に）角度付けられる。
対照的に、図１０Ｄおよび１０Ｅに見られるように、図１０Ｃにおけるものと類似する実施形態が、示されるが、しかしながら、接続された持上デバイスモータ２１１’を伴う角度付きトランスミッション２１５は、横方向に（すなわち、主に水平方向に）角度付けられ、図１０Ｃの実施形態に対して９０度回転される。さらに、図１０Ｅは、それに、持上デバイス１８（図１０Ｅに図示せず）に接続される車軸持上バンドが接続され、持上デバイスの持上および降下の間に巻上および巻出する、持上デバイス車軸２１６を示す。
図１０Ｆおよび１０Ｇは、持上デバイスモータ２１１’および中空シャフトギヤ２１５が第２の区分内に配列される、図１０Ｂの代替コンテナ取扱車両の斜視図である。
図１０Ｂおよび１０Ｃの持上デバイスモータ２１１’の構成は、個別の持上車軸２１６（１つのみの持上車軸が、図に示される）に接続される、２つの持上デバイスモータ２１１、２１１’の使用を可能にする。そのような設定、すなわち、第２の区分内の対向する側に配列される２つの持上デバイスモータ２１１、２１１’は、持上デバイスモータ２１１、２１１’からの重量分散が、コンテナ取扱車両９’に関する全体的重心の観点からより有利であろうため、より安定したコンテナ取扱車両９’を提供するであろう。
図１０Ｈは、持上デバイスモータ２１１’および持上デバイス車軸２１６を接続するために使用される、中空シャフトギヤ２１５の分解図である。図１０Ｃ−１０Ｅの実施形態と比較して、図１０Ｆ−１０Ｈの持上車軸２１７は、延在され、ギヤ２１５は、専用接続を伴わずに延在された持上車軸２１７に直接接続される。本直接接続を行うことを可能にするために、中空シャフトギヤ２１５が、角度付きトランスミッションの代わりに使用される。中空シャフトギヤ２１５は、例えば、クランプおよび楔構成が使用される図に示されるもの等の専用手段を使用して、延在された持上車軸２１７に固着されることができる。
図１０Ｉは、分離要素２１２上のＸ方向における車輪２０１’’、２０１’’’’上ではなく、第２の区分２０５内のＹ方向における車輪２０２’’’、２０２’’’’上に車輪モータ２０３を伴うコンテナ取扱車両９’の側面図である。
図１０Ｊは、分離要素２１２上のＸ方向における車輪２０１’’、２０１’’’’上ではなく、第２の区分２０５内のＹ方向における車輪２０２’’’、２０２’’’’上のみのより大きい車輪モータ２０３を示す、コンテナ取扱車両９’の下方からの図である。図１０Ｊに最も詳細に示されるように、第１の区分２０４の分離要素２１２は、コンテナ取扱車両９’の内部を第１および第２区分２０４、２０５に分割する。Ｘ方向における２つの車輪２０１’’、２０１’’’’は、分離要素２１２上に搭載される。
図１０Ｋは、コンテナ取扱車両９’のＹ方向における第２の区分の中への側面図である。
図１０Ｉ−１０Ｋから明白であるように、第２の区分２０５は、例えば、図１０Ｆ−Ｈの第２の区分２０５よりも比較的に小さい、すなわち、あまり深くない。
上記に示されるように、全ての図１０Ｉ−１０Ｋでは、第１の区分２０４は、例えば、図１０Ｆ−１０Ｈのコンテナ取扱車両９’の第１の区分２０４と同一のサイズであり、第２の区分２０５は、図１０Ｆ−１０Ｈのコンテナ取扱車両９’の第２の区分２０５よりも小さい、すなわち、これは、あまり深くなく、Ｙ方向において比較的に小さい範囲を有する。図１０Ｉ−１０Ｋの第２の区分２０５の設定および比較的に小さいサイズ（すなわち、Ｙ方向において小さい範囲）は、コンテナ取扱車両が、Ｘ方向に走行しているときに第２の区分２０５の形成される片持ち梁または張出が、コンテナ取扱車両９’の安定性に対して影響を殆ど及ぼさない点において、利点を有する。
第２の区分内の車輪モータ２０３の半径方向および縦方向範囲は、第２の区分２０５のＸ方向およびＹ方向における利用可能な内部空間の中にフィットするように適合される。図１０Ｉ−１０Ｋに示されるように、車輪モータ２０３の半径方向／直径範囲は、Ｙ方向における第２の区分の範囲によって規定される（第１および第２の区分２０４、２０５の間の分離要素ならびに車両本体１３によって限定される）。車輪モータ２０３は、第２の区分２０５内の内部空間の中に延在し、その内部空間は、分離要素２１２および第２の区分２０５に関する外側境界のうちの３つを形成する車両本体１３の３つの側によって境界決定される。車輪モータ２０３の深さ（すなわち、Ｘ方向における車輪モータ２０３の範囲）は、Ｘ方向における幅ＬＸによって限定され、Ｙ方向における第２の区分２０５の幅ＬＹよりも有意に大きく、例えば、最大５０％より大きく、ならびに６０％、７０％、８０％、および最大９０％等、さらにより大きくあり得る。
図１１Ａは、レールシステム８のＹ方向における合計３つのセルを使用して相互に通過する、レールシステム８のＸ方向において進行する、２つのコンテナ取扱車両９’の側面図である。本特定のレールシステムは、Ｘ方向における単一軌道レールと、Ｙ方向における二重軌道レールとを備える。単一および二重軌道レールの組み合わせは、いくつかの事例では、二重軌道レールのみを使用するレールシステムが、その上に配列されるコンテナ取扱車両の可能性として考えられる進行経路に関して最適である場合であっても、最も費用が効率的な解決策であり得る。
図１１Ｂは、Ｘ方向に進行する２つの車両９’がＹ方向において３つのみの横列を占有することを可能にする、Ｙ方向における車両本体１３の間の間隙Ｇを示す、図１１Ａの上面図である。
図１２Ａ−Ｃは、車両本体の占有面積の中心に対する保管コンテナ空洞の内側の保管コンテナの重心の差異を示し、図１２Ａは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図１２Ｂは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図１２Ｃは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示す。
単一セルおよび中心空洞ロボット（図１２Ａ）では、保管コンテナの重心ＣＧＳＣは、空洞の中心にあり、これはまた、車両本体の占有面積の中心ＣＧＶと一致する。
中心空洞ロボット（図１２Ｂ）では、保管コンテナの重心ＣＧＳＣは、空洞の中心にあり、これはまた、車両本体の占有面積の中心ＣＧＶと一致する。
図１２Ｃは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示し、保管コンテナの重心ＣＧＳＣは、車両本体の占有面積の中心ＣＧＶに対して変位される。
図１３Ａ−Ｃは、車輪の同一のセットの車輪対の間に延在する想像線の差異と、該線が他の車輪の間の想像線と交差する、または交差しない様子とを示す、平面図である。図１３Ａは、従来技術の単一セルロボットを図示し、図１３Ｂは、従来技術の中心空洞ロボットであり、図１３Ｃは、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示す。
図１３Ａにおいて、単一セルおよび中心空洞ロボットでは、車輪の各セットにおける対向する車輪の２つの対のそれぞれの間に延在する各想像線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、２つの他の想像線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４と交差する。
図１３Ｂにおいて、中心空洞ロボットでは、車輪の各セットにおける対向する車輪の２つの対のそれぞれの間に延在する想像線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のいずれも、別の想像線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４と交差しない。
図１３Ｃは、車輪の第１のセットにおける対向する車輪の２つの対のそれぞれの間の想像線Ｌ１、Ｌ２が、車輪の第２のセットにおける２つの車輪の間に延在する１つの想像線Ｌ３と交差し、車輪の第２のセットにおける２つの車輪の間の１つの想像線Ｌ４が、いかなる想像線とも交差しない、本発明による、例示的コンテナ取扱車両を示す。
図１３Ｄは、それぞれ、車輪の第１のセットおよび車輪の第２のセットに関するホイールベースの中心の可能性として考えられる設定を示し、該ホイールベースが相互に対して中心外れであることを示す。車輪の第１のセット２２（第１の車輪対が２０１’、２０１’’と表される車輪を備え、第２の車輪対が車輪２０１’’’および２０１’’’’を備える、２つの車輪対を備える）のホイールベースは、中心ＣＷＢ１を有し、車輪の第２のセット２３（第１の車輪対が２０２’、２０２’’と表される対向する車輪を備え、第２の車輪対が対向する車輪２０２’’’および２０２’’’’を備える、２つの車輪対を備える）のホイールベースは、中心ＣＷＢ２を有する。車輪の第１のセット２２における車輪２０１’−２０１’’’’は、第１の区分２０４の対向する側上に配列され、車輪の第２のセット２３における車輪２０２’−２０２’’’’は、車両本体１３の対向する側上に配列される。車輪の第２のセット２３の中心ＣＷＢ２は、車両本体１３の中心と一致する。
車輪の第１のセット２２は、合計４つの車輪２０１’、２０１’’、２０１’’’、２０１’’’’を備える。車輪の第１のセット２２における４つの車輪２０１’、２０１’’、２０１’’’、２０１’’’’は、Ｘ方向における移動のための車輪の２つの対として配列され、各対の車輪２０１’、２０１’’；２０１’’’、２０１’’’’は、第１の区分２０４の対向する側上に配列される。
車輪の第２のセット２３は、合計４つ車輪２０２’、２０２’’、２０２’’’、２０２’’’’を備える。４つの車輪２０２’、２０２’’、２０２’’’、２０２’’’’は、Ｙ方向における車輪の２つの対として配列され、各対の車輪２０２’、２０２’’；２０２’’’、２０２’’’’は、車両本体１３の対向する側上に配列される（これはまた、第１の区分の対向する側上にあり得る）。
本発明は、図を参照して説明されたが、しかしながら、当業者は、添付される請求項に説明されるような本発明の範囲から逸脱することなく、説明される実施形態の改変または修正が行われ得ることを理解するであろう。
Figure 2021522138

Claims (13)

  1. 下層保管システム（１）の３次元グリッド（４）から保管コンテナ（６）をピックアップするためのコンテナ取扱車両（９’）であって、
    車輪の第１のセット（２２）であって、前記車輪の第１のセット（２２）は、前記グリッド（４）のレールシステム（８）上でＸ方向に沿って前記車両（９’）を移動させるためのものである、車輪の第１のセット（２２）と、
    車輪の第２のセット（２３）であって、前記車輪の第２のセット（２３）は、前記グリッド（４）のレールシステム（８）上でＹ方向に沿って前記車両（９’）を移動させるためのものであり、前記Ｙ方向は、前記Ｘ方向に垂直である、車輪の第２のセット（２３）と、
    側を備える車両本体（１３）であって、前記車両本体（１３）は、前記車両本体（１３）のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される車両本体占有面積（ＦＶ）を有し、前記車両本体は、第１の区分と、第２の区分とを備え、前記第１の区分（２０４）は、第１の占有面積（Ｆ１）を有し、前記第２の区分（２０５）は、第２の占有面積（Ｆ２）を有し、前記第１および第２の占有面積（Ｆ１、Ｆ２）は、それぞれ、前記第１および第２の区分（２０４、２０５）のＸ方向およびＹ方向における水平周辺によって画定される、車両本体（１３）と
    を備え、
    前記第１の区分（２０４）および前記第２の区分（２０５）は、前記第１および第２の占有面積（Ｆ１、Ｆ２）の合計面積が、車両本体占有面積（ＦＶ）の合計面積に等しく、前記第１の占有面積（Ｆ１）の中心点が、前記車両本体占有面積（ＦＶ）の中心点に対して中心外れに配列されるように、横並びに配列され、前記第１の区分（２０４）の分離要素（２１２）によって分離され、
    前記第１の区分（２０４）は、保管コンテナ（６）を収容するように構成される保管コンテナ受容空間を画定し、
    前記第２の区分（２０５）は、長方形占有面積を有し、前記車両本体（１３）の第１の側の一部と、前記車両本体（１３）の第２の側の対向する部分とを備え、前記第２の区分（２０５）は、前記分離要素に隣接して延在し、２つの車輪が、前記分離要素に搭載され、１つの車輪は、前記車両本体の第１の側の前記部分に搭載され、１つの車輪は、前記車両本体の第２の側の前記部分に搭載され、前記車両本体の第１および第２の側の前記部分に搭載される前記車輪は、前記車両本体（１３）の側の内面から前記第２の区分（２０５）内の内部空間の中に延在する車輪モータ（２０３）によって駆動される、コンテナ取扱車両（９’）。
  2. 前記車両本体（１３）の第１の側の前記部分および第２の側の前記部分に搭載される前記車輪はそれぞれ、別個の車輪モータ（２０３）に接続される、請求項１に記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  3. 前記車両本体（１３）の第１の側は、前記第１および第２の区分（２０４、２０５）に共通であり、前記車両本体（１３）の第２の側は、前記第１および第２の区分に共通である、前記請求項のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  4. 前記車両本体（１３）の側の前記第１の部分および前記第２の部分に搭載される前記車輪は両方とも、共通の車輪モータ（２０３）によって駆動される、請求項１に記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  5. 前記分離要素（２１２）に搭載される前記車輪は、非電動である、前記請求項のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  6. 前記分離要素（２１２）に搭載される前記車輪はそれぞれ、車輪モータ（２０３）によって駆動される、請求項１−４に記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  7. 前記車輪モータ（２０３）はそれぞれ、前記第２の区分（２０５）の内部空間の中に延在し、その空間は、前記分離要素（２１２）と、前記車両本体（１３）の第１の側の前記部分の内面と、第２の側の前記部分の内面とによって、３つの側上で境界決定される、請求項１−５に記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  8. 前記車輪の第１のセット（２２）は、前記第１の区分（２０４）の対向する側上に配列され、前記車輪の第２のセット（２３）は、前記車両本体（１３）の対向する側上に配列される、前記請求項のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  9. 前記分離要素（２１２）に搭載される前記車輪を駆動する前記車輪モータ（２０３）は、前記車両本体（１３）の側の前記第１の部分および前記第２の部分に搭載される前記車輪を駆動する前記車輪モータ（２０３）と比較して、比較的に低い電力および／または加速度を有する、前記請求項６−８のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  10. 前記車輪モータ（２０３）は、前記車輪に対して直接駆動を提供するハブモータを備える、前記請求項のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  11. 前記第２の占有面積（Ｆ２）に対する前記第１の占有面積（Ｆ１）のサイズ比は、少なくとも２：１である、前記請求項のいずれかに記載のコンテナ取扱車両（９’）。
  12. 自動化保管および回収システムであって、前記自動化保管および回収システムは、３次元グリッド（４）と、前記請求項１−１１のいずれかに記載の少なくとも１つのコンテナ取扱車両（９’）とを備え、前記グリッドは、その上で前記コンテナ取扱車両が移動し得るレールシステム（８）と、保管コンテナの複数のスタック（７）とを備え、
    前記レールシステム（８）は、水平面（Ｐ）内に配列され、Ｘ方向に延在する平行軌道の第１のセット（１０）と、前記水平面（Ｐ）内に配列され、前記Ｘ方向に直交するＹ方向に延在する平行軌道の第２のセット（１１）とを備え、前記軌道の第１および第２のセット（１０、１１）は、複数の隣接するグリッドセル（１４）を備えるグリッドパターンを前記水平面（Ｐ）内に形成し、各グリッドセルは、前記軌道の第１のセット（１０）の対向する軌道の対（１０ａ、１０ｂ）および前記軌道の第２のセット（１１）の対向する軌道の対（１０ａ、１０ｂ）によって画定されるグリッド開口部（１５）を備え、
    前記保管コンテナ（６）の複数のスタック（７）は、前記レールシステム（８）の真下に位置する保管縦列（５）内に配列され、各保管縦列（５）は、グリッド開口部（１５）の垂直下方に位置し、
    前記第１の占有面積（Ｆ１）は、前記軌道の第１のセット（１０）の対向する軌道の対（１０ａ、１０ｂ）と前記軌道の第２のセット（１１）の対向する軌道の対（１０ａ、１０ｂ）との間の、前記軌道の幅を含むある断面積によって画定されるグリッドセル（１４）に実質的に等しく、前記第２の区分（２０５）は、前記第１の区分が、隣接するグリッド開口部にわたって位置付けられると、隣り合うグリッド開口部（１５）の中に部分的に延在する、自動化保管および回収システム。
  13. 前記Ｘ方向における前記コンテナ取扱車両（９’）の占有面積（ＦＶ）の範囲（ＬＸ）および前記Ｙ方向における前記コンテナ取扱車両（９’）の占有面積（ＦＶ）の範囲（ＬＹ）は、
    前記Ｘ方向においてＬＸ＝１．０グリッドセル（１４）であり、
    前記Ｙ方向において１＜ＬＹ＜１．５グリッドセル（１４）であり、
    グリッドセル（１４）は、前記Ｘ方向に延設される２つのレールの中間点と前記Ｙ方向に延設される２つのレールの中間点との間の前記軌道の幅を含む断面積として画定される、請求項１２に記載の自動化保管および回収システム。
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