JP2022133384A - 保管システムからユニットを回収するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品がフレーム構造体部内のスタック可能なコンテナ内に保管される、保管システムにおいて使用するための荷積み取り扱い装置を提供する。【解決手段】本発明の１つの実施形態によると、荷積み取り扱い装置（１００）は、複数のコンテナ（１０６）が持ち上げられるコンテナ受け入れ空間を含む。コンテナ受け入れ空間は、持ち上げられるべきコンテナ（１０６）と対応する数の車両モジュールの真下に配置され、電力コンポーネント、制御コンポーネント、駆動コンポーネント、および持ち上げコンポーネントなどのコンポーネントが収容される。【選択図】図８

Description

本発明は、保管システムからユニットを回収するための装置に関する。限定はされないが、より具体的には、本発明は、スタックされたユニットの格子を備えた保管庫において保管コンテナまたは容器（bin）を処理するためのロボット装置に関する。

本願は、参照により組み込まれた、２０１６年９月３０日に出願された英国特許出願第１６１６５９７．９号の優先権を主張する。

いくつかの商用および工業用の活動は、多数の異なる製品の保管および回収を可能にするシステムを必要としている。複数の生産ラインにおけるアイテムの保管および回収ための１つの既知のシステムは、通路側に配置された棚の列上に保管容器またはコンテナを配置することを含む。各容器またはコンテナは、１つの製品種類の複数の製品を保持している。要求された製品がその通路を巡回する作業員またはロボットによって回収されることができるように、それら通路が棚の列間のアクセスを提供する。しかしながら、製品にアクセスするための通路空間を提供する必要性は、このようなシステムの保管密度が比較的低いことを意味することが理解されるだろう。言い換えると、実際に製品の保管に使用される空間の大きさは、保管システム全体が必要とする空間の大きさと比較すると、比較的小さくなる。

保管密度の大幅な改善を提供する代替的なアプローチでは、コンテナが互いの頂部にスタックされ、それらスタックが列状態に配置される。列の間の通路に対する必要性を取り除き、より多くのコンテナを所与の空間に保管することができるように、コンテナは上方からアクセスされる。

列状態にスタックされたコンテナを取り扱う方法は、長年にわたり周知のものである。例えば、米国特許第２，７０１，０６５号に記載されるようないくつかのこのようなシステムは、このようなコンテナを保管することに関連付けられた保管容積を削減する一方で、必要に応じて特定のコンテナへのアクセスを提供するために、自立型コンテナのスタックが列状態に構成される。所与のコンテナへのアクセスは、コンテナをスタックしスタックから所与のコンテナを取り出すために使用され得る比較的複雑な巻上げ機構を提供することによって行われる。しかしながら、このようなシステムのコストは、多くの状況において現実的ではなく、それらは、大型輸送コンテナの保管および取り扱い用に主として商業化されている。

例えば欧州特許第０７６７１１３（Ｂ）号（Ｃｉｍｃｏｒｐ）に記載されるような、自立型コンテナのスタックを使用し特定のコンテナを回収および保管するための機構を用意するコンセプトが、さらに展開されてきた。Ｃｉｍｃｏｒｐは、コンテナのスタックの周辺に下ろされ、かつスタックにおける任意のレベルでコンテナをグリップすることができるように構成された、矩形チューブの形態のロボット荷積みハンドラを使用して、複数のスタックされたコンテナを取り出すための機構を開示している。この方法では、いくつかのコンテナが、スタックから一度に持ち上げられることができる。可動チューブは、あるスタックの頂部から別のスタックの頂部にいくつかのコンテナを移動させるために、またはスタックから外部ロケーションにコンテナを移動させるおよびその逆を行うために使用され得る。このようなシステムは、単一スタック中のコンテナの全てが同一製品を収容する（単一品種スタックとして知られる）場合に特に有用であり得る。荷積みハンドラは、例えば、保管庫に単一種類の製品を収容する複数のコンテナを追加するように、および、多品種の取り出しスタックを生成するために２つ以上の単一品種スタックから１つ以上のコンテナをピックアップするように、単一品種スタック間でコンテナを移動させるために使用される。この例は、小売店への配送に関する多品種のオーダを作成するための、中央倉庫における野菜クレートのピッキングである。

欧州特許第０７６７１１３（Ｂ）号に記載のシステムでは、チューブの高さは、少なくとも最大のコンテナのスタックの高さと同じでなければならず、それによって最も高いコンテナのスタックは、単一動作で抽出されることができる。したがって、倉庫などの閉鎖空間内で使用されるとき、スタックの最大高さは、荷積みハンドラのチューブを収容する必要があることによって制約を受ける。さらに、システムは、多品種スタックからの単一のコンテナの選択に十分に適合していない。

オンライン食料雑貨店およびスーパーマーケットなどの複数の製品種目を販売するオンライン小売りビジネスは、何十あるいは何百何千もの異なる製品種目を保管することができるシステムを必要とする。このようなケースでは、要求されるスタックの全てを収容するための非常に広いフロアが必要とされ得るため、単一の製品スタックの使用は非効率的であり得る。さらに、それは生鮮食品または注文頻度の低い商品などのいくつかのアイテムのごく少量の保管に対してのみ望ましく、単一の製品スタックは十分な解決法にはならないだろう。

したがって、いくつかの用途に関しては、コンテナが各スタックを形成している多品種スタックの使用は、異なる製品を保持してよく、システムの保管密度を最大化するために好ましいものである。要求されたアイテムのうちのいくつかが、スタックの下位レベル、すなわちいくつかの他のコンテナの下にあったとしても、保管されたアイテムは、顧客の注文を実現するために、要求された複数の異なるアイテムを効率的な方法で保管システムから取り出すことができるように、適度に迅速かつ容易にアクセス可能な状態でなければならない。

参照によりその内容が本明細書に組み込まれる国際特許出願第９８／０４９０７５（Ａ）号（Ａｕｔｏｓｔｏｒｅ）は、コンテナの多品種スタックがフレーム構造体内に配置されるシステムを説明している。このタイプのシステムは、添付の図面の図１～図４に概略的に示されている。

図１および図２に示されるように、容器１０として知られる積み重ね可能なコンテナは、スタック１２を形成するように、互いの頂部に積み重ねられている。スタック１２は、倉庫環境または製造環境における格子フレーム構造体１４内に構成される。図１は、フレーム構造体１４の概略斜視図であり、図２は、フレーム構造体１４内に配置されている容器１０のスタック１２を示しているトップダウン図である。各容器１０は通常、複数の製品アイテム（図示せず）を保持しており、容器１０内の製品アイテムは、同じであってもよく、または用途によって異なる製品種類のものであってもよい。

フレーム構造体１４は、水平部材１８、２０を支持する複数の垂直部材１６を備える。垂直部材１６によって支持されている複数の水平の格子構造を形成するために、平行な水平部材１８の第１のセットは、平行な水平部材２０の第２のセットに直角に構成されている。部材１６、１８、２０は通常、金属から製造される。容器１０は、フレーム構造体１４が容器１０のスタック１２の水平移動に対してガードし、容器１０の垂直の移動を誘導するように、フレーム構造体１４の部材１６、１８、２０の間にスタックされている
フレーム構造体１４の頂部レベルは、スタック１２の頂部にわたって格子パターンで配置されたレール２２を含む。さらに、図３および図４を参照すると、レール２２が複数のロボットの荷積み取り扱い装置３０を支持している。平行なレール２２の第１のセット２２ａが、フレーム構造体１４の頂部にわたって第１の方向（Ｘ）への荷積み取り扱い装置３０の移動を誘導し、第１のセット２２ａに対して直角に配置された平行レール２２の第２のセット２２ｂは、第１の方向に対して直角な第２の方向（Ｙ）への荷積み取り扱い装置３０の移動を誘導する。この方法では、レール２２は、荷積み取り扱い装置３０が任意のスタック１２の上方の位置へと移動できるように、水平なＸ－Ｙ面内の二次元において横方向の荷積み取り扱い装置３０の移動を可能にする。

荷積み取り扱い装置３０は、ノルウェー特許出願第３１７３６６号にさらに説明されており、その内容が、参照により本明細書に組み込まれている。図３（ａ）および図３（ｂ）は、それぞれ、後方および正面３０からの荷積み取り扱い装置３０の概略斜視図であり、図３（ｃ）は、容器１０を持ち上げる荷積み取り扱い装置３０の概略正面斜視図である。

各荷積み取り扱い装置３０は、スタック１２の上方のフレーム構造体１４のレール２２上でＸ方向およびＹ方向に移動するように配置された車両３２を備える。車両３２の前方の一対のホイール３４および車両３２の後方の一対のホイール３４からなるホイールの第１のセット３４が、レール２２の第１のセット２２ａの２つの隣接するレールに係合するように配置される。同様に、車両３２の各側の一対のホイール３６からなるホイールの第２のセット３６が、レール２２の第２のセット２２ｂの２つの隣接するレールに係合するように構成される。各ホイールのセット３４、３６は、ホイールの第１のセット３４またはホイールの第２のセット３６のいずれかがどの時点においてもレールのそれぞれのセット２２ａ、２２ｂに係合されるように、持ち上げられかつ下ろされることができる。

ホイールの第１のセット３４がレール２２ａの第１のセットに係合され、ホイールの第２のセット３６がレール２２から離れて持ち上げられるとき、ホイール３４は、車両３２内に収容された駆動機構（図示せず）を経由して、Ｘ方向に荷積み取り扱い装置３０を移動させるように駆動できる。Ｙ方向に荷積み取り扱い装置３０を移動させるためには、ホイールの第１のセット３４は、レール２２から離れて持ち上げられ、ホイールの第２のセット３６は、レール２２ａの第２のセットと係合するように下ろされる。次いで、駆動機構は、Ｙ方向への移動を達成するために、ホイールの第２のセット３６を駆動するように使用される。

荷積み取り扱い装置３０は、クレーン装置４０を装備する。クレーン装置４０は、車両３２の頂部から横方向に拡張する片持ちアーム４２を備える。グリッパプレート４４は、４つのケーブル４６によって片持ちアーム４２から吊り下げられている。ケーブル４６は、車両３２内に収容された巻き取り機構（図示せず）に結合される。ケーブル４６は、車両３２に関連するグリッパプレート４４の位置がＺ方向に調整されることができるように、片持ちアーム４２にまたは片持ちアーム４２から巻き取られることができる。

グリッパプレート４４は、容器１０の頂部に係合するように適合化される。例えば、グリッパプレート４４は、容器１０の最表面を形成する端部における対応するホール（図示せず）と対になるピン（図示せず）と、容器１０をグリップするためにその端部と係合可能なスライドクリップ（図示せず）とを含み得る。クリップは、グリッパプレート４４内に収容された適切な駆動機構によって容器１０に係合するように駆動され、それは、ケーブル４６自体を通してまたは別個の制御ケーブル（図示せず）を通して搬送される信号によって電源供給および制御される。

スタック１２の頂部から容器１０を取り外すために、荷積み取り扱い装置３０は、グリッパプレート４４がスタック１２の上方に置かれるように、ＸおよびＹ方向に必要に応じて移動する。グリッパプレート４４は次いで、図３（ｃ）に示されるように、スタック１２の頂部において容器１０に係合するようにＺ方向に垂直に下ろされる。グリッパプレート４４は、容器１０をグリップし、次いで、取り付けられた容器１０とともにケーブル４６を上向きに引っ張る。その垂直移動の頂部において、容器１０は、片持ちアーム４２の真下に収容され、レール２２より高い位置で保持される。このようにして、荷積み取り扱い装置３０は、Ｘ－Ｙ面において異なる位置に移動され、容器１０を別のロケーションへと輸送するために、それに沿って容器１０を搬送することができる。ケーブル４６は、荷積み取り扱い装置３０が床面レベルを含むスタック１２のいずれの高さからも容器を回収しかつ置くことが可能な程度に、十分な長さである。車両３２は、容器１０の重さと平衡しかつ持ち上げ処理中に安定したままの状態を保つ程度に、十分な重さである。車両３２の重さは、ホイール３４、３６に関する駆動機構に電源供給するために使用されるバッテリの一部で構成され得る。

図４に示されるように、各荷積み取り扱い装置３０がシステムの処理能力を高めるために同時に動作することができるように、複数の同一の荷積み取り扱い装置３０が提供される。図４に図示されるシステムは、容器１０がシステムにまたはシステムから移送されることができるポート２４として知られる、２つの特定のロケーションを含む。荷積み取り扱い装置３０によってポート２４に輸送された容器１０が、コンベアシステムによって別のロケーションに、例えば、ピッキングステーション（図示せず）に移送されることができるように、さらなるコンベアシステム（図示せず）が各ポート２４に関連付けられる。同様に、容器１０は、コンベアシステムによって、外部ロケーションからポート２４に、例えば、容器フィリングステーション（bin-filling station）（図示せず）に移動され、荷積み取り扱い装置３０によって、システム中のストックを補給するためにスタック１２に輸送されることができる。

各荷積み取り扱い装置３０は、一度に１つの容器１０を持ち上げかつ移動させることができる。スタック１２の頂部に位置していない容器１０（「ターゲット容器」）を回収することが必要である場合、重なっている容器１０（「非ターゲット容器」）は、ターゲット容器１０にアクセスすることが可能となるように最初に移動されなければならない。

荷積み取り扱い装置３０の各々は、中央コンピュータの制御下にある。適切な容器１０が必要に応じて回収、輸送、および置き換えられるように、システム中の各個々の容器１０が追跡される。

図１～図４を参照して説明されるシステムは、多くの利点を有し、幅広い範囲の保管および回収動作に適切である。具体的には、それは非常に密集した製品の保管を可能にし、非常に幅広い範囲の異なるアイテムを容器１０に保管する非常にむだのない方法を提供する一方、ピッキングが必要であるとき、全ての容器１０への合理的でむだのないアクセスを可能にする。

動作の速度が重要な多くシステムについて、動作の速度、バッテリ寿命、信頼性、持ち上げ容量、安定性などに関して、荷積み取り扱い装置の各々のパフォーマンスを最大化させることが重要である。したがって、これらのエリアの１つ以上において、改善されたパフォーマンスを提供する荷積み取り扱い装置を提供することが望ましいだろう。

保管システムからアイテムを回収することができる速度を上げること可能にするために、どの時点において使用する際にも、荷積み取り扱い装置の数を増加させることもまた望ましいだろう。例えば、その内容が参照により本明細書に組み込まれている、出願人の同時係属国際出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１３／０５１２１５は、荷積み取り扱い装置の複数の２つの異なるタイプの各々が提供される保管システムを説明している。荷積み取り扱い装置の１つのタイプは、スタック中のターゲット容器が第２のタイプの単一容器荷積み取り扱い装置によってアクセスされることを可能にするために、１つの動作でスタックから複数の容器を持ち上げるように適合化される。このようなケースでは、１つの装置に関する最適移動経路が他の装置の存在によって妨げられる事例を最小限に抑えるために、荷積み取り扱い装置のサイズを低減することが望ましいだろう。

上述されたタイプの荷積み取り扱い装置は高額であり、複数のコンテナを持ち上げるおよび搬送することが可能な単一の荷積み取り扱い装置を提供することによって、電気的なおよび制御機構を低減することが、本発明の目的である。

このような背景の下、本発明が考案された。

本発明によると、コンテナのスタックの上方の格子パターンに配置された複数のレールまたはトラックを備える保管システムにおいてスタックされたコンテナを持ち上げかつ移動させるための荷積み取り扱い装置が存在し、格子パターンは、複数の格子空間と、単一の格子空間のみのフットプリント内に位置する各スタックとを備え、荷積み取り扱い装置は、スタックの上方のレールまたはトラック上で横方向に移動するように構成され、荷積み取り扱い装置は、使用の際にレールまたはトラックの上方に位置するコンテナ受け入れ空間と、複数の車両モジュールをと備え、モジュールは、コンテナ受け入れ空間の中に、車両モジュールと対応する数のコンテナを持ち上げるように配置されたコンテナ持ち上げ手段を備える。

本発明によると、複数の格子空間を備える格子を形成するために、レールまたはトラックの第１のセットに実質的に直角に拡張する、平行なレールまたはトラックの第１のセットおよび平行なレールまたはトラックの第２のセットと、レールまたはトラックの真下に位置し、かつ各スタックが単一の格子空間のフットプリントを占有するように配置されたコンテナの複数のスタックと、レール上のスタックの上方で横方向に移動するように配置されるような荷積み取り扱い装置と、を備える保管システムがさらに存在し、荷積み取り扱い装置は、レールの上方に位置するコンテナ受け入れ凹部および複数の車両モジュールを備え、車両モジュールは、持ち上げ手段を備え、持ち上げ手段は、コンテナ受け入れ空間の中に、複数のスタックから複数のコンテナを持ち上げるように配置される。

本発明によると、保管システムから輸送トロリに保管システム中の複数の隣接するスタック内に位置する複数のコンテナを移送する方法がさらに提供され、方法は、対応して番号付けされた複数のスタックから複数のコンテナを回収することと、荷積み取り扱い装置中のコンテナ１０６を移送することと、ここで、荷積み取り扱い装置は、複数の車両モジュール１０３を備え、コンテナをポートロケーションに配送することと、コンテナをコンテナ受け入れプラットフォーム１９８の上に下降させることと、調節手段を使用して、コンテナの間隔を調整することと、コンテナを輸送トロリの上に積載することと、のステップを備える。

本発明の実施形態によると、荷積み取り扱い装置は、複数のコンテナがその中に持ち上げられるコンテナ受け入れ空間を含む。コンテナ受け入れ空間は、持ち上げられるべきコンテナと対応する数の車両モジュールの真下に配置され、電力コンポーネント、制御コンポーネント、駆動コンポーネント、および持ち上げコンポーネントなどのコンポーネントが収容される。

コンテナ受け入れ空間の上方に荷積み取り扱い装置の大きいコンポーネントを配置することによって、荷積み取り扱い装置のフットプリントは、大きなコンポーネントがコンテナ受け入れ空間の片側に配設された車両モジュール内に収容された図３（ａ）～３（ｃ）に示され第３１７３６６号に記載された片持ち設計と比較して、低減される。有利なことに、本発明の荷積み取り扱い装置は、フレームにおいて、持ち上げられるべきコンテナおよび車両モジュールと対応する数のスタックの上方の空間を占有する。

これは、荷積み取り扱い装置のフットプリントが、１つのコンテナのみを持ち上げることが可能な荷積み取り扱い装置よりもより多くのコンテナを単一の動作で持ち上げることを可能にするため、本願によって保管システムの動作の効率を改善できることを意味する。

荷積み取り扱い装置は、好ましくは、スタックの上方の荷積み取り扱い装置を支持するホイールのセットを含む。例えば、荷積み取り扱い装置の側方への動作は、フレームの上方に配設されたレールによって誘導され得る。これらレールは、格子パターン中に配置され得、平面における荷積み取り扱い装置の二次元移動を可能にする。ホイールは、レールと係合し得る。第１の方向に第２の取り扱い装置の移動を誘導するためにレールの第１のセットに係合するように配置されている一方のセットと、第２の方向に第２の取り扱い装置の移動を誘導するためにレールの第２のセットに係合するように配置されているもう一方のセットとを有する、ホイールの２つのセットが提供される。

本発明の実施形態では、ホイールは、コンテナ受け入れ空間の外縁に配置される。ホイールは、車両モジュールに収容された１つ以上のモータによって駆動され得る。駆動は、コンテナ受け入れ空間周辺に配設された駆動移送手段によって、車両モジュール中のモータからホイールへと移送され得る。例えば、駆動移送手段は、適切な配置の滑車および駆動ベルトを備え得る。

ホイールの１つのまたは両方のセットは、ホイールの他方のセットに関連して上昇および下ろされるように構成される。１つ以上のホイール持ち上げモータまたは他のホイール持ち上げ装置が、この目的のために車両モジュール中に収容され得る。

車両モジュールは、コンテナ受け入れ空間の中に、車両モジュールと対応する数のコンテナを持ち上げるための複数のウィンチまたはクレーン装置を収容し得る。クレーン装置は、コンテナを持ち上げるための１つ以上のモータを含み、クレーン装置のモータまたは各クレーン装置の各モータは、車両モジュールまたは各車両モジュールに収容され得る。

各クレーン装置は、上方からコンテナをグリップするように構成されたグリッパ装置を含み得る。グリッパ装置は、グリッパ装置を垂直に移動させるために、車両から伸縮することができるケーブルからぶら下がり得る。

別の実施形態では、荷積み取り扱い装置は、コンテナ受け入れ空間の中に、スタックからの複数のコンテナを持ち上げるように配置された持ち上げ装置を装備する。持ち上げ装置は、一対の持ち上げアームを備え、その場合には、持ち上げ装置または各持ち上げ装置は、アームの両端の間に取り付けられ、かつ上方からコンテナをグリップするように配置されたグリッパ装置を備える。

別の実施形態では、持ち上げ装置または各持ち上げ装置は、コンテナの側面に形成された垂直チャネルに係合されるように配置されたロッドまたはケーブルを備える。それらチャネルは、各コンテナの頂面の開口部を介してアクセスされ得る。このような配置では、保管システムにおける垂直方向の拡張空間は必要ではない。

ロッドまたはケーブルは、コンテナと解放可能に係合されるよう配置されたアンカー機構を搬送し得る。例えば、アンカー機構は、コンテナの表面と係合するための、１つ以上の横方向に拡張可能なアームを備え得る。アンカー機構は、例えば、ロッドまたはケーブルのチューブ状の穴を通じて拡張するワイヤによって、遠隔で操作され得る。

本発明の別の実施形態によると、荷積み取り扱い装置は、上部と、コンテナ受け入れ空間を含む下部と、コンテナ受け入れ空間の中にコンテナを持ち上げるための複数のウィンチ手段とを備える。ウィンチ手段は、コンテナ受け入れ空間の上方で、上部に収容されたウィンチモータを備える。下部は、フレームに関連して荷積み取り扱い装置の側方への移動を容易にするためのホイールアセンブリを含み、上部もまた、ホイールアセンブリの１つ以上のホイールを駆動するための少なくとも１つのモータを含む。

下部は、ホイールアセンブリのホイールを支持するためのフレーム構造体を備える。フレーム構造体は、コンテナ受け入れ空間の周辺に配置され得る。例えば、コンテナ受け入れ空間は、フレーム構造体によって４つの側面に囲まれ得る。フレーム構造体の１つ以上のエレメントは、ホイールの第２のセットに関連してホイールの第１のセットを上昇および下降させるように移動可能であり、それによって、それぞれ、レールまたはトラックの第１のセットまたは第２のセットを有する、ホイールの第１のセットまたはホイールの第２のセットのいずれかの係合を容易にする。フレーム構造体の移動可能なエレメントは、荷積み取り扱い装置の上部に収容されたモータによって駆動され得る。

本発明の荷積み取り扱い装置は、好ましくは、自己推進型ロボット車両である。

別の態様から、本発明は、上述されるような複数のコンテナのスタックを含むフレームと、１つ以上の荷積み取り扱い装置とを備える保管システム中に存在する。各荷積み取り扱い装置は、複数の格子空間を占有し、複数のコンテナのスタックによって占有されるエリアに対応する。

別の態様では、本発明は、複数のコンテナのスタックを含むフレームと、単一動作において複数のスタックから複数のコンテナを持ち上げることが可能な第１の取り扱い装置と、単一のコンテナを持ち上げかつコンテナを横方向に移動させることが可能な第２の取り扱い装置と、を備える。第１および第２の取り扱い装置は、フレームの上方に配設され、異なるスタックにアクセスするために独立して移動可能である。第２の取り扱い装置は、上述されるタイプのものであるが、コンテナの１つのスタックのみに対応する空間を占有する。

この態様では、単一のコンテナを持ち上げかつコンテナを横方向に移動させることが可能な第２の取り扱い装置に沿った単一の動作において、複数スタックから複数のコンテナを持ち上げることが可能な第１の取り扱い装置を提供することは、多数のコンテナを回収および移動しようとしたときに、最適な解決法を提供する。このようなケースでは、単一の持ち上げ動作のみで複数のターゲットコンテナを回収するように実行されることが必要であり、それは、１つのコンテナのみが一度に持ち上げられ得る従来技術の配置と比較して、回収処理の速度および効率を飛躍的に上昇させる。

保管システムは、コンテナが保管システムから取り出されるおよび／または保管システムに追加される１つ以上のポートロケーションをさらに備える。本発明の荷積み取り扱い装置は、複数のスタックからポートロケーションにターゲットコンテナを輸送することを可能にし得る。それら複数のコンテナは、上部が開口した容器を備える。コンテナは、スタック中に形成されたとき、垂直方向において互いに係合またはインターロックするように配置され得る。

典型的な用途では、複数の取り扱い装置は、システム中でおよびシステムの周辺で多数のコンテナが同時に持ち上げられかつ移動されることができるように、用いられ得る。取り扱い装置は、異なるタイプのものであり得、動作の速度および柔軟性とともに、システムのコストとエネルギ消費のバランスをとるように選択され得る。本願の１つの利点は、荷積み取り扱い装置が複数のスタックの上方の空間を占有するため、単一のコンテナを持ち上げるために２つ以上のスタック空間を占有する従来技術の荷積み取り扱い装置設計と比較して、複数装置システムの効率が改善され得ることである。効率の上昇は、所与のシステムにおいてより多くの荷積み取り扱い装置を収容することができること、装置の経路選択を最適化すること、またはこれらの要因の組み合わせに起因する。

好ましくは、本発明の荷積み取り扱い装置は、２×２の格子空間を占有し、単一の動作では４つのコンテナを回収することが可能である。好ましくは、荷積み取り扱い装置は、荷積み取り扱い装置のコンテナ回収空間の上方の２×２の配置に配置される４つの車両モジュールを備える。好ましくは、各車両モジュールは、荷積み取り扱い装置が置かれるスタックの頂部においてコンテナと係合するためのウィンチまたはクレーン持ち上げ装置を備える。

好ましくは、コンテナ受け入れ空間中の複数のコンテナを搬送する荷積み取り扱い装置は、通信および制御システムの制御下にあるポートロケーションの上方の位置に輸送され得る。ポートロケーションの上方の時点で、それらウィンチまたはクレーン持ち上げ手段は、コンテナ受け入れプラットフォームの上に複数のコンテナを下降させ、プラットフォームは、実質的に単一の移動において、一連の棚を備えるコンテナ輸送トロリの上に下ろされたコンテナを移送するための手段を備える。前方への輸送のために車両の上に積載される準備をするために、コンテナ輸送トロリが一度で棚を満たすよう、処理が繰り返される。

本発明の各態様の好ましいおよび／または任意の特徴は、単独で、または適切な組み合わせで、本発明の他の態様にも使用され得る。

図１は、既知の保管システム中に容器の複数のスタックを収容するためのフレーム構造体の概略斜視図である。 図２は、図１のフレーム構造体の一部の概略平面図である。 図３（ａ）は、図１および図２のフレーム構造体を用いた使用のための既知の荷積み取り扱い装置の、後方からの概略斜視図である。 図３（ｂ）は、図１および図２のフレーム構造体を用いた使用のための既知の荷積み取り扱い装置の、正面からの概略斜視図である。 図３（ｃ）は、容器を持ち上げる際に使用する、既知の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図４は、図１および図２のフレーム構造体上に取り付けられた図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）に示されるタイプの複数の荷積み取り扱い装置を備える既知の保管システムの概略斜視図である。本発明の実施形態は、一例に過ぎないが、添付の図面の記載を参照して以下に説明され、同様の参照番号は、同様の特徴に関して使用される。 図５は、本発明の実施形態にしたがった荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図６は、荷積み取り扱い装置内の４つの車両モジュールの配置を示す、図５の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図７は、荷積み取り扱い装置内の４つの車両モジュールの配置を示す、図５の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図８は、図１および２のフレーム構造体上に取り付けられた、図５にしたがった荷積み取り扱い装置の概略斜視図であり、荷積み取り扱い装置は、回収されるべき種類の４つのコンテナのスタックの上方の本来の位置にある。 図９は、各スタック中の頂部コンテナに係合する各車両モジュールに関連付けられたコンテナ持ち上げ手段を示す、図６および図７の保管システムおよび荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１０は、各スタック中の頂部コンテナに係合する各車両モジュールに関連付けられたコンテナ持ち上げ手段を示す、図６および図７の保管システムおよび荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１１は、図９および図１０の荷積み取り扱い装置およびスタックの側面図であり、持ち上げ手段は、コンテナに係合される。 図１２は、図９および図１０の荷積み取り扱い装置およびスタックの側面図であり、持ち上げ手段は、コンテナに係合される。 図１３は、配送されたコンテナを輸送トロリ上へ移送するための移送機構および受け入れプラットフォームを示す保管システム中のポートロケーションの１つの形式の概略斜視図である。 図１４は、荷積み取り扱い装置によるコンテナ受け入れプラットフォームの上に下ろされている２つのコンテナを示す、図１３のポートロケーションの概略斜視図である。 図１５は、配送されたコンテナをコンテナ移送機構が輸送トロリに置き換えることが可能となる位置において、コンテナがコンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されることを可能にするための２つの車両モジュールの移動を示す、荷積み取り扱い装置内の車両モジュールの概略斜視図である。 図１６は、配送されたコンテナをコンテナ移送機構が輸送トロリに置き換えることが可能となる位置において、コンテナがコンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されることを可能にするための２つの車両モジュールの移動を示す、荷積み取り扱い装置内の車両モジュールの概略斜視図である。 図１７は、コンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されたコンテナから係合解除するコンテナ持ち上げ手段を示す、本発明の一形態にしたがったポートロケーションの上方の位置における荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１８は、コンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されたコンテナから係合解除するコンテナ持ち上げ手段を示す、本発明の一形態にしたがったポートロケーションの上方の位置における荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１９は、配送されたコンテナから完全に係合解除にされた荷積み取り扱い装置の概略斜視図であり、コンテナは、配送プラットフォーム上に位置している。 図２０は、本願の一形態の荷積み取り扱い装置によって配送された、コンテナ受け入れプラットフォームの本来の位置における配送されたコンテナの概略斜視図であり、配送されたコンテナは、移送手段を介して輸送トロリ上に移送される。 図２１は、本願の一形態の荷積み取り扱い装置によって配送された、コンテナ受け入れプラットフォームの本来の位置における配送されたコンテナの概略斜視図であり、配送されたコンテナは、移送手段を介して輸送トロリの上に移送される。 図２２は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２３は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２４は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２５は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２６は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。

発明の詳細な説明

図５は、本発明の実施形態にしたがった荷積み取り扱い装置１００を示す。荷積み取り扱い装置１００は、複数の車両モジュール１０３を装備した車両１０２を備え、各モジュール１０３は、上方から、トート（tote）としても知られる、保管コンテナまたは容器１０６を持ち上げるためのウィンチまたはクレーン機構１０４を備える。クレーン機構１０４は、ウィンチケーブル１０８とグラバプレート１１０とを含む。グラバプレート１１０は、図１および図２に示されるタイプの保管システムにおいて、コンテナ１０６のスタック１２からコンテナ１０６の頂部を持ち上げるために、それらをグリップするように構成される。

図６および図７も参照すると、車両１０２は、上部１１２と下部１１４とを備える。

下部１１４は、２つのホイールのセット１１６、１１８にはめ込まれ、保管システムのフレームの頂部において提供されたレール上を走る。少なくとも１つのホイールの各セット１１６、１１８は、レールに沿って、それぞれＸ方向およびＹ方向に車両１０２の動きを可能にするように駆動される。下記で説明されるように、一方または両方のホイールのセット１１６、１１８は、各ホイールのセットを持ち上げるためにそれぞれのレールから離れて垂直に移動され得、それにより車両１０２が所望の方向に移動することが可能となる。

ホイール１１６、１１８は、下部１１４において、コンテナ受け入れ凹部として知られる、空洞部または凹部１２０の外縁の周辺に配置される。凹部１２０は、図１１および図１２に示されるように、それがクレーン機構１０４によって持ち上げられたときに、容器または各容器１０６を収容するための大きさのものである。凹部１２０において、容器１０６は、異なるロケーションへと車両１０２が横方向に移動することができるように、真下のレールから離れて持ち上げられる。ターゲットロケーション、例えば、別のスタック１２、保管システム中のアクセスポイント、またはコンベアベルトに到達すると、容器１０６は、凹部１２０から下ろされ、グラバプレート１１０からリリースされることができる。

車両１０２の上部１１２は、図６および７に示されるような、荷積み取り扱い装置の極めて大きいコンポーネントの全てを収容する。上部１１２は、バッテリおよび関連する電子機器、コントローラおよび通信装置、ホイール１１６、１１８を駆動するためのモータ、クレーン機構１０４を駆動するためのモータ、並びに、他のセンサおよびシステムを収容する。

この方法では、車両１０２のフットプリントは、凹部１２０のいずれかの側のホイール１１６、１１８のみを収容する（accommodate）のに十分な凹部１２０内に収容される、容器１０６のサイズよりも大きい。言い換えると、車両１０２は、荷積み取り扱い装置１００内に収容される車両モジュールの数のみに相当する、保管システム中の複数の格子空間を占有する。

本発明の荷積み取り扱い装置１００はまた、本発明において、車両の各側の一対のホイール間でコンテナの荷積みが停止されるため、片持ちタイプの従来技術の荷積み取り扱い装置３０と比較して、荷積み取り扱い容量が増加させかつ重さを低減し、改善された安定性も提供することができる。対称的に、従来技術装置３０は、片持ち構成において荷積みを平衡させるため、比較的重い車両モジュールを有していなければならない。

図５～図２１は、本発明の１つの実施形態を示す。車両１０２の上部１１２は、４つの車両モジュール１０３を収容しており、各モジュール１０３は、車両１０２の反対側に位置付けられたドライブシフト上に装着されたスプールを巻き取る、ウィンチケーブル１０８を上昇および下降させるために使用されるＺ駆動モータ１５０と、ホイールの第１のセット１１６を駆動するＸ駆動モータと、ホイールの第２のセット１１８を駆動するＹ駆動モータと、の３つの主要モータを有している。車両の上部１１２はまた、モータに電力供給するためのバッテリ１５６、コントローラ、センサ、および図６および図７を参照して上述されるような他のコンポーネントも収容する。

駆動は、ベルトドライブ機構を使用して、ＸおよびＹ駆動モータからそれぞれのホイールのセット１１６、１１８に移送される。Ｘ駆動モータまたはモータドライブは、車両本体にわたって拡張する短いドライブシャフトに結合された滑車を駆動する。駆動は、Ｘ駆動ベルトによって、ショートドライブシャフトからホイールの第１のセット１１６中の各ホイールに移送される。Ｙ駆動モータは、ショートドライブシャフトと直角な方向に車両本体にわたって拡張する長いドライブシャフトに結合された滑車１７０を駆動する。ドライブは、長いドライブシャフトから、Ｙ駆動ベルトによってホイールの第２のセット１１８中の各ホイールに移送される。

ベルト駆動ホイール１１６、１１８は、車両１０２の下部１１４の底部に装着される。モータからホイールに駆動を移送するための駆動ベルトの使用は、モータが車両の上部１１２に装着されることを可能にする。

本実施形態では、単に例であるが、ホイールの第１のセット１１６は、車両位置付け機構を用いてレールから離れて上昇されるか、またはレール上に下ろされることができる。機構の１つの形態は、以下のように動作し得る。ホイール１１６は、その外端に枢要可能に装着されたアームに装着されるように動作し得る。各アームの内端は、それぞれの連携部の下端に結合される。両方の連携部の上端は、共通の連携部の下端に結合される。順に、共通連携部の上端が、モータによって動かされるレバーアームに結合される。共通連携部の上へ引き上げるためにモータを動作することによって、ホイールの第１のセット１１６は、ホイールの第２のセット１１８のみがレールに係合され、Ｙ方向への車両１０２の移動を可能にするように、上昇されることができる。共有連携部を下方へと押すためのモータを動作することによって、ホイールの第１のセット１１６は、ホイールの第２のセット１１８がレールから離れて持ち上げられるように、レールに係合するためにおよび車両を持ち上げるために、下方へと移動する。車両１０２は、次いで、Ｘ方向に移動することができる。

第２のセットのホイール１１８は、車両１０２の下部１１４のいずれかの端部に配設されたＴ型ピースを固定するように取り付けられ得る。

空洞部または凹部の外縁の周囲にホイールが位置付けられる必要がないことが理解されるだろう。実際、ホイールの複数のセットは、コンテナまたは容器１０のスタックのフットプリントを定義するトラックまたはレールを活かすために提供され得る。

図８、９、および１２は、凹部１２０の中に持ち上げられている容器１０６を有する荷積み取り扱い装置１００を示す。図１１は、１つのターゲット容器１０６とまさに係合しようとしている、装置１００の真下の容器１０６および１つのグラバプレート１１０を有する荷積み取り扱い装置１００を示す。ホイール１１６、１１８および関連する支持ピース、連携部、駆動ベルトは、車両１０２の上部１１２が強固に支持されるように、凹部１２０の端部の周囲に配置される。

荷積み取り扱い装置１００のホイール１１６、１１８のうちの１つとして使用するために適切なホイールは、駆動ベルトと協働するための滑車を形成する歯付き中央チャネルを備え得る。チャネルは、２つのゴム製タイヤによって囲まれ、レール上での使用に耐える。ホイールは、ホイール中の軸状ホールを通して拡張する軸（図示せず）を経由してアームに装着される。ホイール設計は、コンパクトかつ安定性があり、摩耗を最小化するために、使用の際の調整において駆動ベルトをタイヤが維持する役割を果たす。

図１３は、配送されたコンテナを輸送トロリ２０２の上に移送するための移送機構２００およびコンテナ受け入れプラットフォーム１９８を示す保管システム中のポートロケーションの１つの形式の概略斜視図である。

図１４は、荷積み取り扱い装置１００の車両モジュール１０３によってコンテナ受け入れプラットフォーム１９８に下ろされる２つのコンテナ１０６を示す、図１３のポートロケーションの概略斜視図である。図１４からわかるように、コンテナ受け入れ凹部１２０におけるコンテナ１０６の間隔は、コンテナ輸送トロリ２０２のコンテナ受け入れ棚の形状にマッチしない。

図１５および図１６は、配送されたコンテナ１０６をコンテナ移送機構２００が輸送トロリ２０２に置き換えることが可能となる位置において、コンテナ１０６がコンテナ受け入れプラットフォーム１９８の上に配送されることを可能にするための車両モジュール１０３の２つの移動を示す、荷積み取り扱い装置１００内の車両モジュール１０３の概略斜視図である。

図１７および図１８は、コンテナ受け入れプラットフォーム１９８の上に配送されたコンテナ１０６から係合解除するコンテナ持ち上げ手段１１０を示す、本発明の一形態にしたがったポートロケーションの上方の位置における荷積み取り扱い装置１００の概略斜視図である。

図１９は、配送されたコンテナ１０６から完全に係合解除にされた荷積み取り扱い装置の概略斜視図であり、コンテナ１０６は、配送プラットフォーム１９８上に位置している。

図２０および図２１は、本願の一形態の荷積み取り扱い装置１００によって配送された、コンテナ受け入れプラットフォーム１９８の本来の位置における配送されたコンテナの概略斜視図であり、配送されたコンテナ１０６は、移送手段を介して輸送トロリ２０２の上に移送される。

使用の際、２つの車両モジュール１０３は、コンテナ受け入れプラットフォーム１９８の一部分の上に第１の２つのコンテナ１０６を下降させる。一旦、第１の２つのコンテナ１０６がプラットフォームの上に下ろされると、対向する２つの車両モジュール１０３は、コンテナ受け入れプラットフォーム１９８上の第２の部分の上方の位置へと、荷積み取り扱い装置の本端内に移動する。車両モジュール１０３は、プラットフォーム１９８の第２の部分上にコンテナ持ち上げ手段の上の２つのコンテナ１０６を下降させる。一旦、全ての４つのコンテナ１０６がコンテナ受け入れプラットフォーム１９８上の正しい位置につくと、グリッパ１１０は、荷積み取り扱い装置１００の中に巻き上げられ、車両モジュール再配置および荷積み取り扱い装置１００は、通信および制御システムの制御下で、異なるロケーションに自由に移動される。

コンテナプラットフォーム１９８上の４つのコンテナ１０６は、輸送トロリ２０２の上に適切な移送手段２００によって移送される。移送手段は、プッシュプレート機構、コンベア機構、または輸送トロリ２０２の上にコンテナ１０６を移動させるための移送機構の任意の他の適切な形式を備え得る。

上述される本発明の実施形態において、荷積み取り扱い装置が２×２の配置で４つのコンテナ１０６を回収するように適合化されるが、コンテナ１０６および車両モジュール１０３の任意の他の配置が使用されてよく、例えば、１×２、１×３、２×３、および３×３、またはそれ以上が想定され得ることが理解されるだろう。異なる数のコンテナ１０６が想定されるケースでは、コンテナ受け入れプラットフォームはまた、対応する数のコンテナ１０６を受け入れるように適合化されることもまたは必要であり得る。

これらの異なるコンテナ車両モジュール配置において、それは、空洞部または凹部の外縁の周辺に配置されていないホイールについて特に有利であり得る。実際、コンテナまたは容器１０のスタックのフットプリントを定義するトラックまたはレールを活かすために提供されるべき複数のホイールのセットが必要であり得る。

図２２～図２６は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置１００、車両モジュール１０３、および輸送トロリ２０２荷積みシステム２００を示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置１００内の車両モジュール１０３の間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォーム１９８は、２つの部分を備え、プラットフォーム１９８の第１の部分は、使用の際に、固定された位置の車両モジュールが、コンテナ持ち上げ装置およびグリッパ機構を用いて、プラットフォーム１９８の位置上にコンテナ１０を下降させるように、プラットフォーム１９８の第２の部分に関連して動作可能である。プラットフォーム１９８の位置は、配送されたコンテナ１０６が輸送トロリ２０２に移送されることを可能にするために移動する。

荷積み取り扱い装置１００およびコンテナ受け入れプラットフォーム１９８がコンテナのスタック１２のピッチと輸送トロリコンテナピッチ１１０との間の不一致を使用可能にするために、コンテナ１０６のピッチまたは間隔を調整するように動作することが理解されるだろう。しかしながら、同様の方法および装置が処理またはシステムは、処理またはシステム中の他の点において間隔またはピッチにおける不一致を補正するために使用され得ることが理解されるだろう。

多くの異なる変形例および修正があり得ることが理解されるだろう。例えば、両方のホイールのセットは、適切なホイールのセットに電力を方向付けるために適切な移送配置を用いて、単一のモータによって電力供給され得る。モータの代わりに、ホイールを持ち上げるために使用される機構は、リニアモータまたは油圧ラムなどのリニアアクチュエータを使用し得る。

コンテナ受け入れ空間の中にコンテナを持ち上げるために使用される機構は、任意の適切な形式をとる。安定性および荷積み容量を最大化するために、装置の各々の角付近に配設された１つのケーブルとともに、４つの持ち上げケーブルを提供することが望ましいが、例えば、所望された場合、少ない数のケーブルを用いて、異なる配置が使用される。都合の良いことに、全てのケーブルは、単一のモータを使用して巻かれかつ伸ばされるが、所望された場合、１より多いモータが使用されてもよい。

個々の持ち上げ機構がより大きいコンテナを持ち上げるように構成されてよく、そのより大きいコンテナは、整数の数のコンテナに相当するフットプリントであることが理解されるだろう。

明確に上述されてはいない他の変形例および修正もまた、当業者には容易に明らかであるだろう。

荷積み取り扱い装置３０は、ノルウェー特許出願第３１７３６６号にさらに説明されており、その内容が、参照により本明細書に組み込まれている。図３（ａ）は、荷積み取り扱い装置３０の概略斜視図であり、図３（ｂ）、３（ｃ）は、荷積み取り扱い装置３０の内部を示すために切断されている状態の概略斜視図である。

荷積み取り扱い装置３０は、クレーン装置４０を装備する。グリッパプレート３９は、４つのケーブル３８によって車両３２から吊り下げられている。ケーブル３８は、車両３２内に収容された巻き取り機構（図示せず）に結合される。ケーブル３８は、車両３２に関連するグリッパプレート３９の位置がＺ方向に調整されることができるように、巻き取られることができる。

グリッパプレート３９は、容器１０の頂部に係合するように適合化される。例えば、グリッパプレート３９は、容器１０の最表面を形成する端部における対応するホール（図示せず）と対になるピン（図示せず）と、容器１０をグリップするためにその端部と係合可能なスライドクリップ（図示せず）とを含み得る。クリップは、グリッパプレート３９内に収容された適切な駆動機構によって容器１０に係合するように駆動され、それは、ケーブル３８自体を通してまたは別個の制御ケーブル（図示せず）を通して搬送される信号によって電源供給および制御される。

スタック１２の頂部から容器１０を取り外すために、荷積み取り扱い装置３０は、グリッパプレート３９がスタック１２の上方に置かれるように、ＸおよびＹ方向に必要に応じて移動する。グリッパプレート３９は次いで、図３（ｃ）に示されるように、スタック１２の頂部において容器１０に係合するようにＺ方向に垂直に下ろされる。グリッパプレート３９は、容器１０をグリップし、次いで、取り付けられた容器１０とともにケーブル３８を上向きに引っ張る。その垂直移動の頂部において、容器１０は、車両３２の真下に収容され、レール２２より高い位置で保持される。このようにして、荷積み取り扱い装置３０は、Ｘ－Ｙ面において異なる位置に移動され、容器１０を別のロケーションへと輸送するために、それに沿って容器１０を搬送することができる。ケーブル３８は、荷積み取り扱い装置３０が床面レベルを含むスタック１２のいずれの高さからも容器を回収しかつ置くことが可能な程度に、十分な長さである。車両３２は、容器１０の重さと平衡しかつ持ち上げ処理中に安定したままの状態を保つ程度に、十分な重さである。車両３２の重さは、ホイール３４、３６に関する駆動機構に電源供給するために使用されるバッテリの一部で構成され得る。

図４に示されるように、各荷積み取り扱い装置３０がシステムの処理能力を高めるために同時に動作することができるように、複数の同一の荷積み取り扱い装置３０が提供される。図４に図示されるシステムは、容器１０がシステムにまたはシステムから移送されることができるポートとして知られる、２つの特定のロケーションを含む。荷積み取り扱い装置３０によってポートに輸送された容器１０が、コンベアシステムによって別のロケーションに、例えば、ピッキングステーション（図示せず）に移送されることができるように、さらなるコンベアシステム（図示せず）が各ポートに関連付けられる。同様に、容器１０は、コンベアシステムによって、外部ロケーションからポートに、例えば、容器フィリングステーション（bin-filling station）（図示せず）に移動され、荷積み取り扱い装置３０によって、システム中のストックを補給するためにスタック１２に輸送されることができる。

コンテナ受け入れ空間の上方に荷積み取り扱い装置の大きいコンポーネントを配置することによって、荷積み取り扱い装置のフットプリントは、大きなコンポーネントがコンテナ受け入れ空間の片側に配設された車両モジュール内に収容された第３１７３６６号に記載された片持ち設計と比較して、低減される。有利なことに、本発明の荷積み取り扱い装置は、フレームにおいて、持ち上げられるべきコンテナおよび車両モジュールと対応する数のスタックの上方の空間を占有する。

図１は、既知の保管システム中に容器の複数のスタックを収容するためのフレーム構造体の概略斜視図である。 図２は、図１のフレーム構造体の一部の概略平面図である。 図３（ａ）は、図１および図２のフレーム構造体を用いた使用のための既知の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図３（ｂ）は、図１および図２のフレーム構造体を用いた使用のための既知の荷積み取り扱い装置の内部を示すために切断されている状態の概略斜視図である。 図３（ｃ）は、図１および図２のフレーム構造体を用いた使用のための既知の荷積み取り扱い装置の内部を示すために切断されている状態の概略斜視図である。 図４は、図１および図２のフレーム構造体上に取り付けられた図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）に示されるタイプの複数の荷積み取り扱い装置を備える既知の保管システムの概略斜視図である。本発明の実施形態は、一例に過ぎないが、添付の図面の記載を参照して以下に説明され、同様の参照番号は、同様の特徴に関して使用される。 図５は、本発明の実施形態にしたがった荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図６は、荷積み取り扱い装置内の４つの車両モジュールの配置を示す、図５の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図７は、荷積み取り扱い装置内の４つの車両モジュールの配置を示す、図５の荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図８は、図１および２のフレーム構造体上に取り付けられた、図５にしたがった荷積み取り扱い装置の概略斜視図であり、荷積み取り扱い装置は、回収されるべき種類の４つのコンテナのスタックの上方の本来の位置にある。 図９は、各スタック中の頂部コンテナに係合する各車両モジュールに関連付けられたコンテナ持ち上げ手段を示す、図６および図７の保管システムおよび荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１０は、各スタック中の頂部コンテナに係合する各車両モジュールに関連付けられたコンテナ持ち上げ手段を示す、図６および図７の保管システムおよび荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１１は、図９および図１０の荷積み取り扱い装置およびスタックの側面図であり、持ち上げ手段は、コンテナに係合される。 図１２は、図９および図１０の荷積み取り扱い装置およびスタックの側面図であり、持ち上げ手段は、コンテナに係合される。 図１３は、配送されたコンテナを輸送トロリ上へ移送するための移送機構および受け入れプラットフォームを示す保管システム中のポートロケーションの１つの形式の概略斜視図である。 図１４は、荷積み取り扱い装置によるコンテナ受け入れプラットフォームの上に下ろされている２つのコンテナを示す、図１３のポートロケーションの概略斜視図である。 図１５は、配送されたコンテナをコンテナ移送機構が輸送トロリに置き換えることが可能となる位置において、コンテナがコンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されることを可能にするための２つの車両モジュールの移動を示す、荷積み取り扱い装置内の車両モジュールの概略斜視図である。 図１６は、配送されたコンテナをコンテナ移送機構が輸送トロリに置き換えることが可能となる位置において、コンテナがコンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されることを可能にするための２つの車両モジュールの移動を示す、荷積み取り扱い装置内の車両モジュールの概略斜視図である。 図１７は、コンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されたコンテナから係合解除するコンテナ持ち上げ手段を示す、本発明の一形態にしたがったポートロケーションの上方の位置における荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１８は、コンテナ受け入れプラットフォームの上に配送されたコンテナから係合解除するコンテナ持ち上げ手段を示す、本発明の一形態にしたがったポートロケーションの上方の位置における荷積み取り扱い装置の概略斜視図である。 図１９は、配送されたコンテナから完全に係合解除にされた荷積み取り扱い装置の概略斜視図であり、コンテナは、配送プラットフォーム上に位置している。 図２０は、本願の一形態の荷積み取り扱い装置によって配送された、コンテナ受け入れプラットフォームの本来の位置における配送されたコンテナの概略斜視図であり、配送されたコンテナは、移送手段を介して輸送トロリ上に移送される。 図２１は、本願の一形態の荷積み取り扱い装置によって配送された、コンテナ受け入れプラットフォームの本来の位置における配送されたコンテナの概略斜視図であり、配送されたコンテナは、移送手段を介して輸送トロリの上に移送される。 図２２は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２３は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２４は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２５は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。 図２６は、本発明のさらなる形態にしたがった荷積み取り扱い装置、車両モジュール、および輸送トロリ荷積みシステムを示す概略斜視図であり、ここで、荷積み取り扱い装置内の車両モジュール間隔は、一定のままであり、コンテナ受け入れプラットフォームは、２つの部分を備え、第１の部分は、使用の際に車両モジュールがプラットフォームの上にコンテナを下降させるように、第２の部分に関連して動作可能であり、プラットフォームの一部分は、配送されたコンテナが輸送トロリに移送されることを可能にするように移動する。

図５～図２１は、本発明の１つの実施形態を示す。車両１０２の上部１１２は、４つの車両モジュール１０３を収容しており、各モジュール１０３は、車両１０２の反対側に位置付けられたドライブシフト上に装着されたスプールを巻き取る、ウィンチケーブル１０８を上昇および下降させるために使用されるＺ駆動モータと、ホイールの第１のセット１１６を駆動するＸ駆動モータと、ホイールの第２のセット１１８を駆動するＹ駆動モータと、の３つの主要モータを有している。車両の上部１１２はまた、モータに電力供給するためのバッテリ、コントローラ、センサ、および図６および図７を参照して上述されるような他のコンポーネントも収容する。

駆動は、ベルトドライブ機構を使用して、ＸおよびＹ駆動モータからそれぞれのホイールのセット１１６、１１８に移送される。Ｘ駆動モータまたはモータドライブは、車両本体にわたって拡張する短いドライブシャフトに結合された滑車を駆動する。駆動は、Ｘ駆動ベルトによって、ショートドライブシャフトからホイールの第１のセット１１６中の各ホイールに移送される。Ｙ駆動モータは、ショートドライブシャフトと直角な方向に車両本体にわたって拡張する長いドライブシャフトに結合された滑車を駆動する。ドライブは、長いドライブシャフトから、Ｙ駆動ベルトによってホイールの第２のセット１１８中の各ホイールに移送される。

明確に上述されてはいない他の変形例および修正もまた、当業者には容易に明らかであるだろう。

ここに、出願当初の特許請求の範囲の記載事項を付記する。
［１］ 保管システムにおいてスタックされた持ち上げおよび移動コンテナ１０６のための荷積み取り扱い装置１００であって、前記保管システムは、コンテナ１０６の前記スタック１２上の格子パターン中に配置された複数のレールまたはトラックを備え、前記格子パターンは、複数の格子空間と、単一の格子空間のみのフットプリント内に位置する各スタック１２とを備え、前記荷積み取り扱い装置１００は、前記スタック１２の上方の前記レールまたはトラック上で横方向に移動するように構成され、前記荷積み取り扱い装置１００は、使用の際に前記レールまたはトラックの上方に位置するコンテナ受け入れ空間１２０を備え、前記荷積み取り扱い装置は、複数の車両モジュール１０３をさらに備え、前記モジュール１０３は、前記コンテナ受け入れ空間１２０の中に、車両モジュール１０３と対応する数のコンテナ１０６を持ち上げるように配置されたコンテナ持ち上げ手段１１０を備える、荷積み取り扱い装置。
［２］ 前記車両モジュール１０３は、前記コンテナ受け入れ空間１２０の上方で移動可能であり、前記モジュール１０３の前記移動は、前記車両モジュール１０３の移動がコンテナ１０６に、異なるフットプリントを有するロケーションから回収されかつ異なるフットプリントを有するロケーションに下ろすことを可能にさせるように、前記スタック１２の前記フットプリントに関連する、［１］に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［３］ 前記車両は、上部１１２と下部１１４とを備え、前記上部１１２は、電源コンポーネント、制御コンポーネント、駆動コンポーネント、および／または持ち上げおよび下降コンポーネントなどのコンポーネントを収容し、前記下部１１４は、前記コンテナ受け入れ凹部１２０を備え、ここにおいて、前記下部１１４は、上部１１２の直下に配置される、［１］または［２］に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［４］ 前記装置１００は、前記コンテナ受け入れ凹部１２０を実質的に取り囲む外部ハウジングをさらに備える、［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［５］ 前記ハウジングは、実質的に立方形として形成される、［４］に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［６］ 前記荷積み取り扱い装置１００は、レールまたはトラックの第１のセットに沿って第１の方向に、およびレールまたはトラックの第２のセットに沿って第２の方向に移動するように構成され、ここにおいて、前記第２の方向は、実質的に前記第２の方向に直角である、［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［７］ 前記荷積み取り扱い装置は、レールまたはトラックの前記第１のセットに係合するためのホイールの第１のセットと、第２の方向に前記装置１００の移動を誘導するためにレールまたはトラックの前記第２のセットに係合するためのホイールの第２のセットとを備えるホイールアセンブリを備える、［１］乃至［６］のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［８］ レールまたはトラックの前記第１のセットとホイールの前記第１のセットとを選択的に係合および係合解除するための手段と、レールまたはトラックの前記第２のセットとホイールの前記第２のセットとを選択的に係合および係合解除するための手段とをさらに備える、［７］に記載の荷積み取り扱い装置１００。
［９］ 保管システムであって、複数の格子空間を備える格子を形成するために、レールまたはトラックの前記第１のセットに実質的に直角に拡張する、平行なレールまたはトラックの第１のセットおよび平行なレールまたはトラックの第２のセットと、前記レールまたはトラックの真下に位置し、かつ各スタック１２が単一の格子空間のフットプリントを占有するように配置されたコンテナ１０６の複数のスタック１２と、［１］乃至［８］のいずれか一項に記載されるような前記レール上の前記スタック１２の上方で横方向に移動するように配置された荷積み取り扱い装置と、を備え、前記荷積み取り扱い装置１００は、前記レールの上方に位置するコンテナ受け入れ凹部１２０および複数の車両モジュールを備え、前記車両モジュールは、持ち上げ手段を備え、前記持ち上げ手段は、前記コンテナ受け入れ空間の中に、複数のスタック１２から複数のコンテナ１０６を持ち上げるように配置される、保管システム。
［１０］ 前記荷積み取り扱い装置１００は、複数の車両モジュール１０３をさらに備え、前記車両モジュール１０３の前記数は、前記荷積み取り扱い装置１００による単一のアクションにおいて持ち上げられるかまたは下降されるべきコンテナ１０６の前記数に対応する、［９］に記載の保管システム。
［１１］ ポートロケーションをさらに備え、前記ポートロケーションは、コンテナ受け入れ手段１９８を備え、前記コンテナ受け入れ手段は、プラットフォーム手段１９８と移送手段２００とを備え、前記プラットフォーム手段１９８および前記移送手段は、コンテナ１０６を配送した複数の装置を受け入れ、前記コンテナ１０６を輸送手段２０２に移送するように互いに適合化される、［９］に記載の保管システム。
［１２］ 前記移送手段は、プッシュプレートまたは持ち上げ機構を備える、［１１］に記載の保管システム。
［１３］ 前記プラットフォーム手段１９８は、前記コンテナ受け入れプラットフォーム１９８が前記スタック１２および輸送トロリ２０２の前記フットプリントのピッチにおける差異を補正するように適合化されるように、少なくとも１つの移動可能な部分を備える、［１１］または［１２］のいずれか一項に記載の保管システム。
［１４］ 前記保管システムから輸送トロリ２０２に保管システム中の複数の隣接するスタック内に位置する複数のコンテナ１０６を移送する方法であって、前記方法は、
ａ．対応して番号付けされた複数のスタック１２から複数のコンテナ１０６を回収することと、
ｂ．［１］乃至［１３］のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置中の前記コンテナ１０６を移送することと、ここで、前記荷積み取り扱い装置は、複数の車両モジュール１０３を備え、
ｃ．前記コンテナ１０６をポートロケーションに配送することと、
ｄ．前記コンテナ１０６をコンテナ受け入れプラットフォーム１９８の上に下降させることと、
ｅ．調節手段を使用して、コンテナ１０６の間隔を調整することと、
ｆ．前記コンテナを前記輸送トロリ２０２の上に積載することと
のステップを備える、方法。
［１５］ 前記コンテナ１０６の前記間隔は、前記荷積み取り扱い装置１００中に存在する、［１４］に記載の方法。
［１６］ 前記コンテナ１０６の前記間隔は、前記コンテナ受け入れプラットフォーム１９８に存在する、［１４］に記載の方法。
［１７］ 添付の図面の図５乃至２６を参照して上記で説明されるような、保管システムおよび荷積み取り扱い装置。

Claims (17)

1. 保管システムにおいてスタックされた持ち上げおよび移動コンテナ１０６のための荷積み取り扱い装置１００であって、前記保管システムは、コンテナ１０６の前記スタック１２上の格子パターン中に配置された複数のレールまたはトラックを備え、前記格子パターンは、複数の格子空間と、単一の格子空間のみのフットプリント内に位置する各スタック１２とを備え、前記荷積み取り扱い装置１００は、前記スタック１２の上方の前記レールまたはトラック上で横方向に移動するように構成され、前記荷積み取り扱い装置１００は、使用の際に前記レールまたはトラックの上方に位置するコンテナ受け入れ空間１２０を備え、前記荷積み取り扱い装置は、複数の車両モジュール１０３をさらに備え、前記モジュール１０３は、前記コンテナ受け入れ空間１２０の中に、車両モジュール１０３と対応する数のコンテナ１０６を持ち上げるように配置されたコンテナ持ち上げ手段１１０を備える、荷積み取り扱い装置。
2. 前記車両モジュール１０３は、前記コンテナ受け入れ空間１２０の上方で移動可能であり、前記モジュール１０３の前記移動は、前記車両モジュール１０３の移動がコンテナ１０６に、異なるフットプリントを有するロケーションから回収されかつ異なるフットプリントを有するロケーションに下ろすことを可能にさせるように、前記スタック１２の前記フットプリントに関連する、請求項１に記載の荷積み取り扱い装置１００。
3. 前記車両は、上部１１２と下部１１４とを備え、前記上部１１２は、電源コンポーネント、制御コンポーネント、駆動コンポーネント、および／または持ち上げおよび下降コンポーネントなどのコンポーネントを収容し、前記下部１１４は、前記コンテナ受け入れ凹部１２０を備え、ここにおいて、前記下部１１４は、上部１１２の直下に配置される、請求項１または２に記載の荷積み取り扱い装置１００。
4. 前記装置１００は、前記コンテナ受け入れ凹部１２０を実質的に取り囲む外部ハウジングをさらに備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
5. 前記ハウジングは、実質的に立方形として形成される、請求項４に記載の荷積み取り扱い装置１００。
6. 前記荷積み取り扱い装置１００は、レールまたはトラックの第１のセットに沿って第１の方向に、およびレールまたはトラックの第２のセットに沿って第２の方向に移動するように構成され、ここにおいて、前記第２の方向は、実質的に前記第２の方向に直角である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
7. 前記荷積み取り扱い装置は、レールまたはトラックの前記第１のセットに係合するためのホイールの第１のセットと、第２の方向に前記装置１００の移動を誘導するためにレールまたはトラックの前記第２のセットに係合するためのホイールの第２のセットとを備えるホイールアセンブリを備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置１００。
8. レールまたはトラックの前記第１のセットとホイールの前記第１のセットとを選択的に係合および係合解除するための手段と、レールまたはトラックの前記第２のセットとホイールの前記第２のセットとを選択的に係合および係合解除するための手段とをさらに備える、請求項７に記載の荷積み取り扱い装置１００。
9. 保管システムであって、複数の格子空間を備える格子を形成するために、レールまたはトラックの前記第１のセットに実質的に直角に拡張する、平行なレールまたはトラックの第１のセットおよび平行なレールまたはトラックの第２のセットと、前記レールまたはトラックの真下に位置し、かつ各スタック１２が単一の格子空間のフットプリントを占有するように配置されたコンテナ１０６の複数のスタック１２と、請求項１乃至８のいずれか一項に記載されるような前記レール上の前記スタック１２の上方で横方向に移動するように配置された荷積み取り扱い装置と、を備え、前記荷積み取り扱い装置１００は、前記レールの上方に位置するコンテナ受け入れ凹部１２０および複数の車両モジュールを備え、前記車両モジュールは、持ち上げ手段を備え、前記持ち上げ手段は、前記コンテナ受け入れ空間の中に、複数のスタック１２から複数のコンテナ１０６を持ち上げるように配置される、保管システム。
10. 前記荷積み取り扱い装置１００は、複数の車両モジュール１０３をさらに備え、前記車両モジュール１０３の前記数は、前記荷積み取り扱い装置１００による単一のアクションにおいて持ち上げられるかまたは下降されるべきコンテナ１０６の前記数に対応する、請求項９に記載の保管システム。
11. ポートロケーションをさらに備え、前記ポートロケーションは、コンテナ受け入れ手段１９８を備え、前記コンテナ受け入れ手段は、プラットフォーム手段１９８と移送手段２００とを備え、前記プラットフォーム手段１９８および前記移送手段は、コンテナ１０６を配送した複数の装置を受け入れ、前記コンテナ１０６を輸送手段２０２に移送するように互いに適合化される、請求項９に記載の保管システム。
12. 前記移送手段は、プッシュプレートまたは持ち上げ機構を備える、請求項１１に記載の保管システム。
13. 前記プラットフォーム手段１９８は、前記コンテナ受け入れプラットフォーム１９８が前記スタック１２および輸送トロリ２０２の前記フットプリントのピッチにおける差異を補正するように適合化されるように、少なくとも１つの移動可能な部分を備える、請求項１１または１２のいずれか一項に記載の保管システム。
14. 前記保管システムから輸送トロリ２０２に保管システム中の複数の隣接するスタック内に位置する複数のコンテナ１０６を移送する方法であって、前記方法は、
    ａ．対応して番号付けされた複数のスタック１２から複数のコンテナ１０６を回収することと、
    ｂ．請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の荷積み取り扱い装置中の前記コンテナ１０６を移送することと、ここで、前記荷積み取り扱い装置は、複数の車両モジュール１０３を備え、
    ｃ．前記コンテナ１０６をポートロケーションに配送することと、
    ｄ．前記コンテナ１０６をコンテナ受け入れプラットフォーム１９８の上に下降させることと、
    ｅ．調節手段を使用して、コンテナ１０６の間隔を調整することと、
    ｆ．前記コンテナを前記輸送トロリ２０２の上に積載することと
    のステップを備える、方法。
15. 前記コンテナ１０６の前記間隔は、前記荷積み取り扱い装置１００中に存在する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記コンテナ１０６の前記間隔は、前記コンテナ受け入れプラットフォーム１９８に存在する、請求項１４に記載の方法。
17. 添付の図面の図５乃至２６を参照して上記で説明されるような、保管システムおよび荷積み取り扱い装置。
    
    

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