JP2023539497A - カバー上でロボットが動く容器保管システム - Google Patents

Abstract

本発明は、複数の保管柱と、少なくとも１つのロボットとを含む容器保管システムに関し、前記保管柱は、容器の積み重ねを受け入れるように設けられ、複数の保管柱の上部輪郭は格子となっており、少なくとも１つのロボットは、前記格子上で動作し、容器をピックアップし運搬し置くことができるように設けられ、前記ロボットは、少なくとも１つの容器をつかみ持ち上げる手段を有する。本発明によれば、容器保管システムは、前記格子上に移動可能な複数のカバーを有し、前記カバーは前記ロボットの循環プラットフォームを構成し、前記ロボットは前記カバーを押す、引く及び／又は持ち上げる手段を備え、前記カバーの位置を変えて前記保管柱の上部に自由にアクセスすることができるように設けられている。【選択図】図１

Description

１．本発明の技術分野
本発明の分野は、倉庫ロジスティクスの分野であり、特に、商品の自動保管および自動回収である。より具体的には、本発明は、複数の柱に積み重ねられた容器を保管するためのシステムに関する。本発明は、制御された温度、例えば冷蔵環境または冷凍環境での食料品の保存に特に適用される。

2. 最新技術
たとえば、特許文献１（NO317366 B1）のように、商品を収容した容器を三次元格子状に保管するための自動化された構造が知られている。この構造では、容器は複数の柱のそれぞれの一番上に保管されており、複数の柱にはレールが取り付けられている。これらのレールは、ロボットが動き柱の１つ以上の容器をピックアップする又は置いていき、格子状のレールネットワーク上でこれらを別の保管柱又は収集ポイントへ運ぶことを可能にする。収集ポイントにおいて、例えば、容器はコンベア又はリフトへ移される。

生鮮食品または冷凍食品の保管を確実にするために、例えば特許文献２（US2018/0128532 A1）では、いくつかの柱を１つのグループにまとめている温度が管理された保管領域を複数設けることが提案されている。保管領域の温度はそれぞれ正の低温又は約－１８℃に維持される。この領域の周囲は断熱されており、複数のロボット循環レールの間において温度管理された保管領域の各柱の上には断熱材で作られたカバーが配置されている。

この既知の技術の欠点は、カバーの取り扱いである。温度管理された柱に保管されている容器にアクセスするためには、このカバーを取り外して他のカバーの上に置きそしてこの柱の上のレール間の元の位置に戻す必要がある、又は温度管理された柱において別のロボットが容器をピックアップしている又は置いている間にカバーを操作するための専用のロボットを使用する必要がある。その結果、これらの技術は実行が複雑でコストがかかる。さらに、いろいろなカバーの取り扱いが、保管構造から容器を取り出すのに必要な時間を長くする。さらに、容器内の商品はカバーを何度も操作している間に暖かくなる、これは望ましくない。

商品が倉庫の周囲温度にさらされる時間を短縮するために、温度管理された領域の複数の保管柱の上のロボットの循環領域において管理された温度を維持することも考えられた。この既知の技術の欠点は、ロボットがある場所から異なる温度の別の場所に移動するときに、ロボットの電子回路で結露が発生することである、このことがロボットを損傷させたり、適切な機能を妨げる可能性がある。

この欠点を克服するために、特許文献３（WO2019/001816 A1）では、異なる温度ゾーンを分割し、リフトを使用して１つのゾーンから別のゾーンに容器を輸送することが提案されている。この技術の欠点は、実行が複雑で費用がかかることである。

NO317366 B1 US2018/0128532 A1 WO2019/001816 A1

３．本発明の目的
したがって、本発明は、最新技術の上述の欠点を克服することを目的とする。より具体的には、本発明の目的は、容器の迅速かつ容易な取り出しを可能にする技術を提供することである。また、本発明の目的は、容器の取り扱い中に、容器に保管された商品の温度が上昇することを抑制する技術を提供することである。本発明のさらなる目的は、簡単かつ低コストで実施できる技術を提供することである。特に、本発明の目的は、商品を同じ施設内で異なる温度で保管できるようにする保管技術を提供することである。本発明のさらなる目的は、信頼できる技術を提供することである。

４．本発明の説明
これらの目的、および後に現れる他の目的は、容器保管システムを用いて達成され、この容器保管システムは、実質的に方形断面の複数の保管柱と、少なくとも１つのロボットとを含み、前記保管柱は、垂直方向の容器の積み重ねを受け入れるように設けられ、複数の保管柱の上部輪郭は格子となっており、少なくとも１つのロボットは、前記格子上で動作し、容器をピックアップし運搬し置くことができるように設けられ、前記ロボットは、少なくとも１つの容器をつかみ持ち上げる手段を有しかつ車輪を備える。

本発明によれば、容器保管システムは、前記格子上の複数の移動可能なカバーを備え、前記カバーは、隣接するカバーに実質的に接触しており、かつ、前記格子の単位セルの上面全体に実質的に広がっており、前記カバーは、前記ロボットのためのトラフィックプラットフォームを構成し、前記ロボットは、前記カバーを押す、引く及び／又は持ち上げるための手段を有し、前記カバーの位置を変え、前記保管柱の上部に自由にアクセスできるように設けられている。

したがって、新規な方法として、本発明は、カバーを使用してロボット用の転がり面を形成することを提案する。転がり面の上において、ロボットは、例えば、カバーに形成されたガイド内を走行することによって、すべての方向または所定の経路に沿って自由に移動することができる。このことは、インフラコストを制限する、また、ロボットが自由に移動できる場合、移動性が向上し、格子上の２つの離れた位置間のロボットの移動速度を大幅に向上させることが可能になる。

本発明の範囲を逸脱することなく、保管柱にアクセスするために、ロボットによりカバーを垂直に傾けたり、ロボットによりカバーを実質的に水平に押したり引いたりして他のカバーの上または下をスライドさせたり、又はカバーをロボットによって持ち上げることができることに注目すべきである。さらに、「移動可能な」という用語は、本発明の文脈において、その一般的な意味で使用されている。すなわち、カバーは、並進的または回転的に、または両方の組み合わせで動かすことができる。

本発明の有利な実施形態では、各前記カバーは、１つの保管柱の上部を閉じる水平位置と、その保管柱の上部へのアクセスが自由となる垂直位置との間で、水平軸を回転軸として回転するように取り付けられており、前記押す、引く及び／又は持ち上げるための手段は、前記カバーの自由端を押しカバーを上方向に傾けるように設けられている。従って、カバーを軸回転可能に取り付けることにより、ロボットは、カバーの自由端を単純に押す又は引いてカバーを上方向に傾けることによりカバーの下の保管柱に保管された容器に容易にアクセスすることができる。

本発明のこの特定の実施形態の変形では、前記カバーを押す、引く及び／又は持ち上げるための手段は、前記ロボットのシャーシから突出している部材を含み、この部材は前記カバーの下面と係合し、前記カバーを押して上の方へ軸回転させ前記垂直位置にするように設けられている。

本発明の特定の実施形態では、前記カバーは、前記カバーの２つの対向する端において実質的に伸びる２つの水平軸を回転軸として回転するように取り付けられている。これによりカバーの一方の端又は他方の端が動くことが可能になり、ロボットがカバーのどちらの端側からもカバーに近づくことが可能になる。このことは、ロボットの移動距離を短縮することができ、別のロボットが移動するためのパスを解放することができる。

本発明の特定の実施形態では、少なくとも１つの前記カバーは、第１位置と第２位置と間でスライドできるように設けられており、第１位置は、カバーが１つの保管柱の上部を閉じる位置であり、第２位置は、前記カバーが第１位置において隣接するカバーの下に収容されることによりその保管柱の上端に自由にアクセスできる位置である。

本発明の特定の実施形態では、スライド可能な前記カバーは、横方向に突出している指部の第１ペアと第２ペアとを有し、前記容器保管システムは、指部ガイドスライドの第１ペアと、指部ガイドスライドの第２ペアとを備え、前記指部ガイドスライドの第１ペアは、前記指部の第１ペアをガイドし、第１位置においてスライド可能な前記カバーにより閉じられる保管柱の対向する両端に伸びており、前記指部ガイドスライドの第２ペアは、前記指部の第２ペアをガイドし、第１位置においてスライド可能な前記カバーにより閉じられる前記保管柱に隣接する保管柱の対向する両端に伸びており、前記隣接する保管柱は、前記指部ガイドスライドの第１ペアの延長上に位置する。

本発明の有利な実施形態では、前記カバーは断熱材層を有し、前記カバーの下の前記保管柱は、温度が制御された領域である。この保管システムにより、冷却の損失を回避しながら、この領域の全体又は一部において１つ以上の制御された温度で商品を保管することが可能になる。

本発明の特定の実施形態では、少なくとも２つの前記保管柱は、制御温度が異なる。このことは、例えば、正の低温で保管する商品、冷凍商品、倉庫内の室温で保管する商品を同じシステムに保管できることを意味する。

本発明の特定の態様によれば、カバーの自由端を引くおよび／または押すための前記手段は、前記カバーの１つに形成されたハウジングと協働するように適合された指部を備える。

好ましくは、前記ロボットは少なくとも２つの駆動輪を有する。本発明の特定の実施形態では、前記ロボットは、３つまたは４つの駆動輪を有する。

本発明の有利な実施形態によれば、少なくとも１つの容器をつかみ持ち上げる手段は、容器を連結するための手段を備えた前記容器の周りをスライドすることができるフレームと、前記ロボットのシャーシの下に前記フレームを垂直に動かすための手段とを備える。本発明の文脈において、用語「フレーム」は、容器を少なくとも３つの側面で包囲するためのシャーシなどのデバイスを意味する。本発明の特定の実施形態では、前記連結手段はフックまたは爪を備える。

本発明の特定の実施形態では、前記上述のシステムは、前記容器を置くための少なくとも１つの保管柱と、容器を置いたこの保管柱から前記容器を移動させる手段とを有する。このことは、ロボットが保管された容器を簡単に回収できることを意味する。

本発明の特定の実施形態では、平行なレール又はガイドスライドの第１及び第２ペアが前記カバーの上部に形成されており、平行なレール又はガイドスライドの第２ペアの前記レール又はガイドスライドは、第１ペアの前記レール又は前記ガイドスライドと直角になっており、前記ロボットは、レール上又はガイドスライド上を走行可能な複数の車輪を備え、平行なレール又はガイドスライドの第１及び第２ペアのどちらか一方の上を走行する。このように、ガイドスライドをカバーに直接組み込むことにより、保管システムの実施コストが削減される。

５．図面のリスト
本発明の他の特徴および利点は、単に例示的で非限定的な例として与えられた本発明の２つの実施形態の以下の説明、および添付の図面からより明らかになるであろう。

図１は、本発明による保管システムの一実施形態の一例の斜視図である。 図２は、図１を参照して示される保管システムの直立位置にあるカバーの詳細図である。 図３は、図１を参照して示したシステムのロボットによって容器の積み重ねをピッキングするステップを示しており、ロボットは、容器の積み重ねをピッキングするために持ち上げられているカバーに向かい合って位置する。 図４は、図１に示されたシステムのロボットによって容器の積み重ねをピックアップするステップを示しており、ロボットは指部をカバーに係合させてそれを持ち上げる。 図５は、図１に示されるシステムのロボットによって容器の積み重ねをピックアップするステップを示しており、ロボットはカバーの下側を押し上げてカバーを上向きに傾ける。 図６は、図１を参照して示したシステムのロボットによって容器の積み重ねをピッキングするステップを示しており、ロボットは保管柱の上に配置され、容器の積み重ねをピッキングするために、容器の積み重ねの周りでフレームを下方にスライドさせる。 図７は、本発明の保管システムの実施形態の別の例のロボット循環プラットフォームの部分図であり、すべてのカバーが保管柱を閉じている。 図８は、図７を参照して示されたプラットフォームの詳細図であり、カバーの１つの前部がロボットによって下向きに傾けられ、前部のカバーの下にスライドできるようになっている。 図９は、図７および図８を参照して示されたプラットフォームの図であり、カバーがその前のカバーの下にスライドし始める。 図１０は、図７および９を参照して示されるプラットフォームの図であり、カバーがその前のカバーの下に平らにスライドするときを示している。

６．本発明の詳細な説明
図１は、食品貯蔵倉庫内に実装された本発明による自動貯蔵システムの例を斜視図で示している。

このシステム１０は、格子面に配置された複数の垂直材１２によって形成される保管設備１１を備え、この格子が、並べて置かれた複数の保管柱を区切る又は互いに積み重ねられた容器１４を保管するための矩形断面の単位セル１３を区切る。

本発明のこの特定の実施形態では、設備１１は次の３つの区域に分割されている、第１区域１５は容器の内容物を冷たく保つための区域であり、第２区域１６は冷凍商品を収容している容器を受け入れるための区域であり、第３区域１１０は、倉庫の室温で保管することができる容器を受け入れるための区域である。

保管柱の高さ全体にわたって延びる断熱材料の垂直隔壁１７が、第１区域１５と第２区域１６との間、および第２区域１５と第３区域１１０との間に取り付けられている。さらに、第１区域１５の外縁部が保護断熱層で覆われている。

第１区域１５、第２区域１６および第３区域１１０の複数の保管柱の上に、複数のカバー１８が枢動可能に（pivotally）取り付けられており、これらのカバー１８は実質的に互いに連続しており、複数の保管柱１３の上部開口部を閉じることができる。カバーを平らにしたとき、これらのカバー１８は、水平な梁と、複数の垂直材１２の上端をつなぐ横木との上に縦方向及び横方向に置かれており、ローリングプラットフォームを形成する。ローリングプラットフォームは、自己誘導式２輪駆動ロボット１９が容器を輸送し、１つの保管柱に１つ以上の容器を置いてくる又は１つの保管柱から１つ以上の容器をピックアップするためのものである。これらのカバー１８は、断熱層を有し、第１区域１５とロボット１９の循環空間との間での冷気の損失を制限し、第２区域１６とロボット１９の循環空間との間での冷気の損失を制限する、また、ロボットが倉庫の室温で動作することを可能にする。

図２に示したような、保管柱１３に保管された複数の容器にアクセスすることが可能な状態である垂直方向に立てたカバー１８の詳細図では、このカバー１８は、保管柱１３の上部輪郭を画定する横木２３に固定された２つの軸部２２により形成される水平軸２１（図２では点線で示している）を回転軸として回転することができる。カバー１８は、カバー１８の横縁２５に形成されているフック２４の第１ペアを用いてシャフト部分２２に連結されている。本発明のこの特定の実施形態では、カバー１８は、その２つの横縁２５、２６のいずれかから上方に枢動可能であるように構成される。この目的のために、フック２７の第２ペアが、カバー１８の横縁２６に形成されている。

図３～６は、ロボットが保管柱から容器の積み重ねをピックアップできるようにするさまざまな操作を示している。

第１ステップ（図３を参照）において、ロボットは、ロボット１９がこれから傾けるカバー１８の周辺部で、回転軸２１から最も遠いカバー２１の横縁３１に近い周辺部において、カバー２１の回転軸に対して垂直となるように保管柱を覆うカバー１８の方を向く。次に、ロボットは、水平軸４３を中心に回転するアーム４２の自由端に取り付けられた指部４１を、カバーの一方の端に形成された隠れた溝４４に挿入し（図４を参照）、指部４１は徐々にカバーを持ち上げる。このステップの期間に、指部を溝４４に引っ掛けたままロボット１９はゆっくりと前方に移動することに注目すべきである。本発明のこの特定の実施形態において、アーム４２が十分に上の方に回転し、実質的に垂直になっているこの事例では、カバーが水平に対して約１２°傾いているカバー１８の位置に対応し、このときに、ロボット１９のシャーシはカバーのフック２４の下側に当接し始める。次に、カバー１８が図５に示す垂直位置に達するまで、指部４１を溝４４から解放しながら、ロボット１９がカバー１８のフック２４を押してカバー１８を十分に上向きに傾ける。本発明のこの特定の実施形態では、指部４１は、溝４４から指部４１を容易に解放することを可能にする実質的に球形の形状を有することが好ましいことに注目すべきである。また、本発明のこの特定の実施形態では、ロボット１９のシャーシには２つの垂直方向のガイドスライドがあり、ロボット１９がカバー１８を押すと、ガイドスライドの底部にフック２４の内面が置かれることに注目すべきである。

図６に見られるように、ロボット１９は、その後、保管柱１３の上に位置し、その後、フレームを下降させる。このフレームは２つの垂直なプレート６１により構成され、２つのプレートは、ピックアップされる容器の積み重ねの下側コンテナのレベルに達するまで容器１４の対向する２つの側面に沿って滑り降りる。そして、２つのプレート６１から吊り下げられているフック（図６には示されていない）が下側コンテナの両端に形成されている取っ手に滑り込むことができる。次に、ロボット１９は、容器１４の積み重ねを運ぶフレームを、カバー１８の上方のロボット通行領域の高さまで持ち上げる。中央開口６２がロボットのフレームに設けられており、この開口は、容器１４がロボット１９のフレームを通過することを可能にすることは注目すべきである。

次に、ロボット１９は、その格子の単位セルのカバー１８を元の位置に戻し、その後、新しい保管柱１３へと移動する。この新しい保管柱においてロボットは容器１４の積み重ねを置く必要がある。又はロボット１９は、第３区域１１０に設けられている預かり柱１１１へと移動する。預かり柱では、容器１４の積み重ねはフレームを動かすことにより下降し、預かり柱１１１の底部に位置するリフト１１２の上に置かれる。

図７から図１０には、本発明による保管システムの第２の例のカバーを有する異なる実施形態が示されており、このカバーが、閉めることを可能な保管柱７２に自由にアクセスするためにロボット（図７～１０には図示していない）によりロボットのアームを用いて押される。

図７では、カバー７１が保管柱７２の上に配置されており、それがシールしており、その上面はプラットフォーム７０の表面と同一平面となっている。

図７に見られるように、カバー７１は、その左側の長い方の縁に２つの突出している指部７３、７４を有する。同様の２つの指部がカバー７１の右側の長い方の縁からも突出している。指部７４は、本発明のこの特定の実施形態では、指部７３のレベルより下に形成されている。

これらの指部７３および７４は、それらが連携するガイドスライド７５および７６に収容されている。これらのガイドスライド７５および７６は、保管柱７２の左側の長い方の縁および保管柱７８の左側の長い方の縁にそれぞれ形成され、保管柱７８は保管柱７２に隣接しカバー７７によって閉じられている。図９に示されているように、同様の形状のガイドスライド８５、８６は、保管柱７２の反対側の長い方の縁に互いに向かい合うように設けられ、カバー７１の右側の長い方の縁に突出している指部をガイドする。

これらのガイドスライド７５、７６、８５および８６は、いろいろな連続する、直線、水平または傾斜部分から形成される。

ロボットがカバー７１を矢印７９の方向に押すと（図８参照）、指部７３は最初にガイドスライド７５の第１の水平部分７５₁をスライドし、指部７４はガイドスライド７６の傾斜部分７６₁をスライドする。これにより、カバーが矢印７９の方向にスライドするにつれて、カバー７１の前部７１₁が徐々に下向きに傾斜する。

図９に示されているように、指部７３が次にガイドスライド７５の傾斜部分７５₂にガイドされて進み、指部７４が傾斜部分７６₁を滑り続けてその後ガイドスライド７６の水平部分７６₂に入り進んでいく。

指部７３が傾斜部分７５₂の低い点に到達すると、指部はガイドスライド７５の第２の水平部分７５₃に入り、カバー７１はその後、指部７３が水平部分７５₃の出口のない端７５₄に隣接するまで、隣接するカバー７２の下を水平にスライドすることができる（図１０参照）。

本発明のこの特定の実施形態では、ガイドスライド７５または７６の高点と低点との間の高低差は、カバー７２の厚さよりも大きく、カバー７１がカバー７２の下をスライドすることを可能にすることに注目すべきである。

Claims (13)

1. 実質的に方形断面の複数の保管柱と、少なくとも１つのロボットとを含む容器保管システムであって、
   前記保管柱は、垂直方向の容器の積み重ねを受け入れるように設けられ、
   複数の保管柱の上部輪郭は格子となっており、
   少なくとも１つのロボットは、前記格子上で動作し、容器をピックアップし運搬し置くことができるように設けられ、
   前記ロボットは、少なくとも１つの容器をつかみ持ち上げる手段を有しかつ車輪を備え、
   前記容器保管システムは、前記格子上の複数の移動可能なカバーを備え、
   前記カバーは、隣接するカバーに実質的に接触しており、かつ、前記格子の単位セルの上面全体に実質的に広がっており、
   前記カバーは、前記ロボットのための循環プラットフォームを構成し、
   前記ロボットは、前記カバーを押す又は引くための手段を備え、前記カバーの位置を変え、前記保管柱の上部に自由にアクセスできるように設けられたことを特徴とする容器保管システム。
2. 各前記カバーは、１つの保管柱の上部を閉じる水平位置と、その保管柱の上部へのアクセスが自由となる垂直位置との間で、水平軸を回転軸として回転するように取り付けられており、
   前記押す又は引くための手段は、前記カバーの自由端を押しカバーを上方向に傾けるように設けられている請求項１に記載の容器保管システム。
3. 前記カバーは、前記カバーの２つの対向する端において実質的に伸びる２つの水平軸を回転軸として回転するように取り付けられている請求項２に記載の容器保管システム。
4. 少なくとも１つの前記カバーは、第１位置と第２位置との間でスライドできるように設けられており、
   第１位置は、カバーが１つの保管柱の上部を閉じる位置であり、
   第２位置は、前記カバーが第１位置において隣接するカバーの下に収容されることによりその保管柱の上端に自由にアクセスできる位置である請求項１に記載の容器保管システム。
5. スライド可能な前記カバーは、横方向に突出している指部の第１ペアと第２ペアとを有し、
   前記容器保管システムは、指部ガイドスライドの第１ペアと、指部ガイドスライドの第２ペアとを備え、
   前記指部ガイドスライドの第１ペアは、前記指部の第１ペアをガイドし、第１位置においてスライド可能な前記カバーにより閉じられる保管柱の対向する両端に伸びており、
   前記指部ガイドスライドの第２ペアは、前記指部の第２ペアをガイドし、第１位置においてスライド可能な前記カバーにより閉じられる前記保管柱に隣接する保管柱の対向する両端に伸びており、
   前記隣接する保管柱は、前記指部ガイドスライドの第１ペアの延長上に位置する請求項４に記載の容器保管システム。
6. 前記カバーは、断熱材層を有し、
   前記カバーの下の前記保管柱は、温度が制御された領域である請求項１～５のいずれか１つに記載の容器保管システム。
7. 少なくとも２つの前記保管柱は、制御温度が異なる請求項６に記載の容器保管システム。
8. 前記カバーを押す又は引くための手段は、前記カバーの１つに形成されているハウジングと共に作動するように設けられた指部を含む請求項１～７のいずれか１つに記載の容器保管システム。
9. 前記カバーを押す又は引くための手段は、前記ロボットのシャーシから突出している部材を含み、この部材は前記カバーの下面と係合し、前記カバーを押して上の方へ軸回転させ前記垂直位置にするように設けられている請求項２に記載の容器保管システム。
10. 前記ロボットは、少なくとも２つの駆動車輪を有する請求項１～９のいずれか１つに記載の容器保管システム。
11. 少なくとも１つの容器をつかみ持ち上げる手段は、容器を固定するための手段を備えた前記容器の周りをスライドすることができるフレームと、前記ロボットのシャーシの下に前記フレームを垂直に動かすための手段とを備える請求項１～１０のいずれか１つに記載の容器保管システム。
12. 前記容器保管システムは、前記容器を置くための少なくとも１つの保管柱と、容器を置いたこの保管柱から前記容器を移動させる手段とを有する請求項１～１１のいずれか１つに記載の容器保管システム。
13. 平行なレール又はガイドスライドの第１及び第２ペアが前記カバーの上部に形成されており、
    平行なレール又はガイドスライドの第２ペアの前記レール又はガイドスライドは、平行なレール又はガイドスライドの第１ペアの前記レール又は前記ガイドスライドと直角になっており、
    前記ロボットは、レール上又はガイドスライド上を走行可能な複数の車輪を備え、平行なレール又はガイドスライドの第１及び第２ペアのどちらか一方の上を走行する請求項１～１２のいずれか１つに記載の容器保管システム。

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