JP5599971B2 - パレットレス商品パッケージを収納棚に配置する、およびそこから送出するための、およびパッケージのロジスティックスを制御するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、パレットレスおよびサイズに関して変化する商品パッケージを、倉庫ラックの中へ積み重ねるおよびそれらを前記ラックから取り戻す方法、およびパッケージのロジスティックスを制御する方法に関し、該方法では、前記倉庫ラックが、自動パッケージ積み重ねおよび取り戻しロボットを備え、且つ該方法では、倉庫データおよびロジスティックスの制御が、データシステムによって起こり、および本発明は、前記方法を実行する装置に関する。

とりわけ米国特許第６１２９４９７号から、商品のパレットレス保管システムが以前に知られており、該システムでは、互いに積み重ねられたパレットレス商品クレートは、倉庫ラックから取り戻され、およびラックに積み重ねられる。収集装置が、倉庫内のレール上を移動し、該装置は、商品クレートを取って、異なるラック高さに積み重ねるように調整される。ラック上には、多くのクレートの積み重ねが並んでいる。積み重ね装置の昇降手段が積み重ねの下方クレートの底縁を掴み、それによって積み重ね全体を持ち上げ、装置と一緒に取り出すことができるように積み重ねをラックから取り戻す。クレートは、昇降手段をクレート縁の下に配置できるように、ラック上にある。これは、ラック上のクレートが、クレート底部よりも小さいベース上にあるようにして解決されてきた。

この装置では、互いに積み重ねられた或るサイズのクレート以外の、せいぜい或る量のクレートを取り扱うことができる。とにかく、担持パレットは要求されない。装置の操縦は、昇降キャリア内の制御センターから行われる。システムでは、クレートの中身は、確認されない。

パレットレス商品パッケージを収集しおよび取り出す高い倉庫の中で移動し且つ作動する上で述べたワゴンの不利益を取り除くために、パレットフリーパッケージを積み重ね、そしてラックから取り戻す新しい方法が開発され、およびパッケージのロジスティックスを制御する方法が開発され、該方法は、該方法の装置が、パッケージを例えばコンベアベルト上へ受け、装置がパッケージの計量、スペース要求の決定、前のステージに基づいて決定されたラックスペースを選択するために、パッケージ上のＲＦＩＤコードの読み取りのように、パッケージに連結されたリモートコードの読み取りを行い、そして、パッケージを使用者の命令かデータシステムの命令のいずれかによって制御されたラックから取り戻すこと、および上述の積み重ねおよび取り戻しのデータをデータシステムに送信する、ことを特徴とする。

本方法を行う装置の特徴は、追跡および取り戻しロボットが、少なくとも包囲形上部分を有し、下部分が持ち上げられて上部分と接触するとき、上部分包囲部と一緒に下部分の包囲部が、下部分のパッケージスペースの少なくとも側部および底部を本質的に閉じることができ、更に下部分が、パッケージの移動を容易にする移送プラットフォームを有し、且つ少なくともパッケージの観察のために前記下部分に検出器を有することである。

本発明による方法の利点は、パッケージが計量および写真撮影を通ってラックの中へ移動するので、システムのデータベースが、リアルタイムで内容が最新のままであることである。データベースを最新のものにし続けることにより、多くの他の利点、例えば、保管の完了と関連して、注文の自動送出および、例えば、商品の年数を追跡することができる。商品の受け入れから、写真および重量データがデータベースに到達し、それを後でチェックすることができる。パッケージ積み重ねおよび取り戻しロボットは、パッケージが高さ制限を超えないならば、パッケージの形状および外形寸法にかかわらず、パッケージを取って移動させることができるように構成される。

以下で、本発明を添付の図面を参照して開示する。

図１は受け入れおよび送出ステーション５を示し、該ステーションはコンベアベルト２を含み、該コンベアベルト２上に、運ばれた商品パッケージが配置される。パッケージは、包装された物品でも包装されていない物品でも、思いがけず転がることなくそのままの状態にある。パッケージを運ぶ人あるいは保管物の使用者は、例えばステーションに接続されたコンピュータ２２の中へ送ることができるコードで識別される。使用者が識別されたとき、コンベアベルト２が始動され、パッケージ１をステーションのトンネルへ移動させ、該トンネルはパッケージを制御するための手段を含む。パッケージ側部のバーコード、ＲＦＩＤコード、あるいは他の文字列が読み取られ、ベルト重量計４がパッケージを計量し、カメラがパッケージの写真を撮る。データは、前記パッケージに関するデータとして、倉庫システムに運ばれる。もしＲＦＩＤコードに与えられたパッケージの重量が計量結果と一致しなければ、受け入れを拒否する。パターン認識プログラムが、カメラ画像からパッケージの外部寸法をも決定する。異なる方向で写真を撮るもっと多くのカメラがあってもよい。次いで、システムは、パッケージ１のための場所を倉庫から探し、パッケージ１をベルト２によってパッケージ収集ロボット１９のベルト６へ移動させる。

収集ロボット１１、１２、１９のベルト６は、パッケージを、パッケージの移送プレート７の間に引張る。この段階で、パッケージを移送プレート７によって引張ることもできる。パッケージ１が移送プレート７の間でベルト６上にあるとき、ロボット１１、１２、１９は、倉庫の中のレール１３に沿って移動し始める。ロボットは、車輪を有するレールベース１２を含む。ロボットは、また、高い垂直ガイド１４を有し、該ガイド１４に支えられて装置プラットフォーム１１が、必要とされる高さまで上昇するように構成される。例えば、ガイド１４には歯付バーがあり、装置プラットフォーム１１は、回転可能なはめば歯車を含み、該歯車によって装置プラットフォームはガイドを上下する。

装置プラットフォーム１１上に、更にロボット移送ギア部分が固定されているので、該移送ギアは、装置プラットフォームを少なくとも９０°横向きに、最も適当には両側に、向けることができる。かくして、ラック間のレールに沿って移動するロボットは、商品を収集して通路の両側のラックに送出する。

移送ギア部分には、移送プレート７の駆動ギアがあり、該駆動ギアによってプレート７を互いに近付けたり遠ざけたりすることができる。装置として、アーム８がプレート７から上方にあり、該アーム８はシリンダー１０によって近付けられたり遠ざけられたりする。垂直アーム８は、関節アーム９によって水平アーム１８に固定され、それによって、プレート間の距離の変化が可能である。ところが水平ビーム１８は、移送ギア部分の他の固定ビームに関して移動され、それによって移送プレートに必要な水平運動が達成される。シリンダー１０の力は商品を過度に押し潰さないように調整される。図１は、一対のレール上でのみ移動するロボットを示す。実際問題として、ロボットが、ロボットに向けられたラックユニットの多数の可能なラック間で作動しなければならないときには、レール１３と関連して、例えばラック列の端部に横方向移動システムがあるので、ロボットが他のロボットとともに固有のラック間のレールへ移動する。例えば、レール１３がロボットのすぐ後ろで切られ、それによって、ロボットの下にある軌道が、横断方向に移動できるプラットフォームに取付けられる。

しかしながら、より推奨される実施形態は、ロボット１９が平滑なベース上の車輪によって移動し、その制御システムが、ロボットを正しいラック間で、およびその中で正しい位置まで正確に駆動し、更にユニットが、ベルト６を適当な高さに持ち上げるような種類のものである。この解決法によって、ロボット全体がその車輪によってラック間で回転するので、ロボット上部分１９のために別の回転手段を必要としない利点が達成される。

図２は、ラックスペース２３へのパッケージ１の運搬を一側から示す。ベルト６では、パッケージをラックに送り出すことは不可能であるが、ラックへの最後の配置は、移送プレート７によって行わなければならない。図２で、水平運動が、歯付バー１６を備えたビーム１８によって形成され、該ビーム１８は、歯付バー１７によって回転されるコントロールビーム２４内で移動する。ラックユニットは、最大パッケージサイズに従って、商品スペースの高さ一部のために選択される。例えば、最大パッケージサイズが４００×６００×６００³且つ重量５０ｋｇの場合、システムを選択することができる。装置のプラットフォーム１１と移送ギア部分との間には、ベアリング２５があるので、移送ギアを含む上部分１９を少なくとも両側まで回すことができる。

図３はラックの正面を示し、ラックスペース２３をそれらの幅から見ることができる。倉庫システムでは、帯域分配の制御が記録され、ラックスペース２３は、パッケージ１ａ〜１ｄの幅に従って、異なる幅のために、選択された帯域ａ〜ｄからなる。システムは、幅に従ってパッケージに合うようにプログラムされるので、パッケージ１をその幅に良く一致するフリー帯域内に配置することができる。

図４は、ワゴン３１によって天井レール３０に沿って移動する積み重ねおよび取り戻しロボット２６を示す。ロボットは保護ケーシングを含み、ケーブル２８によって商品輸送下部分を保護ケーシングの中へ持ち上げることができる。下部分は、天井レール３０のロボットが最初に正しい個所に止められたとき、パッケージ１を積み重ねおよび取り戻すために異なるレベルに下げることができる。例えば、天井レール３０には、内面に接着された読み取り可能な位置コードバンドがあり、それによってユニットの制御回路がレール３０上の位置のデータをいつも受信する。レール３０には、また、電源ケーブルがあり、該電源ケーブルから、ワゴン３２のモータがその動力を得る。更にレール３０は、また、あるいはデータ送信のための空中バンドを含む。下部分の把持プレート７およびコンベアベルト６を移動させるために、下部分には手段７、６の充電バッテリーおよび駆動モータがある。バッテリーは、下部分が上部分ケーシングの中に持ち上げられたとき、天井導体レール３２から充電される。パッケージ１は、下部分が上部分のケーシングの中に持ち上げられたとき、ロボットライドの中にとどまる。下部分と上部分の間の包囲部は、それらの包囲部が、一緒になって、少なくともパッケージを底部および側部からなるケーシングとして閉じるように構成される。ワゴン３０の制御は、もし下部分が持ち上げられていないときに、移動の阻止を含む。パッケージの輸送は、もしそれらが有人領域で移動するときに、安全である。

下部分が、例えば制御コードによって決定された求むラックに下ろされるとき、解決として、下部分を係止する支持部２９があり、それによって電源ユニットがラック１５のフレームに押し付けられ、パッケージが下部分からラックへ移動するとき、およびその逆のとき、下部分がその場所に係止される。支持部２９は、また、例えばラックフレームに配置されたバッテリーによって、下部分の電源として働く。例えば運転を安全にするために、下部分はラック位置検出器を有するので、下部分をちょうど正しい高さに操縦することができる。検出器は、例えば超音波によってラックフレームの位置を検出する。把持プレート７の前縁は、その両方向に衝突センサ３４を備え、それらは例えばピエゾ膜である。センサは、もしプレート７の前縁がパッケージにぶつかったならば、知らせる。更に、把持プレート７の前縁は、把持プレート間のパッケージの到着を示す、あるいは把持プレートの間からのパッケージの出発を示す光セル３４を有するのがよい。更に一実施形態では、下部分は、垂直ビーム３３の間に水平ネットカーテンを備えるのがよい。ネットカーテンは、パッケージあるいは他の障害物が下部分の側のすぐ近くにあるときを示すので、下部分の持ち上げは必ずしもラック間のスペース内で作動しない。ネットカーテンは、下部分の両側で主に必要とされ、それによってパッケージの積み込みが作動される。下部分は、また、下部分の装置の電源としてバッテリー３６を含む。当然、上述した装置および特性は、図１のロボット１９の把持プレート７および移送開口部とパッケージの側部に適合させることができる。

図５は、天井軌道敷設３０の概略図であり、ロボット２６を天井軌道敷設３０に沿って補給領域３３に移動させ、あるいは保管するように操縦することができる。例示として図には、１つのラック領域と、１つの補給領域３３と、３つの受け入れおよび送出ステーション５と、を示す。ラックユニット１５は、収集ロボットのトラックがラックユニットを横切ることができるように、最も適当に天井レール３０の下にある。いくつかのロボット２６が、レール３０上で同時に移動するようにプログラムされ、プログラムはロボットの位置にいつも気を付けて、最良のルートを探す。

データシステム受け入れおよび送出ステーション５は、物理的に異なる位置の中央サーバ２１と一緒に、電気的なデータをコンピュータ２２で送信および受信する。中央サーバは、サプライヤーおよび顧客のオペレーションシステムと絶えず電気的に通信している。当然、ユニットと接続したコンピュータ２２も、サプライヤーあるいは購入者と直接通信することができる。

商品の供給までにサプライヤーは、パッケージにＲＦＩＤリモートコードを備え付け、且つＲＦＩＤコード２０のデータを倉庫データシステムに電気的に送信する。ＲＦＩＤリモートコードは、貼り付け式のラベルであり、且つ注文データ、数量データ、ＩＤ番号、および場合により他のデータ、例えば貨物仕向先のデータも収容する。パッケージが倉庫ラックステーションに到達するとき、ラック１５のパッケージ位置の選択が、パッケージの重量によっておよび場合によりパッケージの迅速な収集の要求によってなされる。

パッケージ１のロジスティックスを制御する方法に含まれるデータシステムは、該システムによって通信電子メールアドレスが使用され、且つ、該システムによってウェブサイトへのアクセスが受信され、例えば電子フォームのような連絡によって、商品（パッケージ）がサプライヤーから注文され、システムが貨物引換証をタイプし、貨物運送および輸送を指示し、輸送の請求書を送る。システムは、商品の到着をサプライヤーに知らせ、倉庫ラックの商品（パッケージ）の選択された位置をデータシステムに送信し、倉庫の状況を更新し、請求書データを形成し、また、上に示した必要な機能を適用して、顧客から受けた注文による倉庫ラック１５からの商品（パッケージ）の収集および顧客への送付を行う。

もし商品（パッケージ）が、収集注文に基づいて自己使用のためにラック１５から収集されるならば、ロジスティックスの制御は、在庫の中身を更新し、必要ならば問合せの商品の減少による注文インパルスを与え、減じられた商品を指摘して収集注文で特定された作業番号あるいは対応する番号を課す。

積み重ねおよび取り戻し倉庫の受け入れおよび送出ステーション、および倉庫の中で移動する自動積み重ねおよび取り戻しロボットを示す。 ラックの中に積み重ねられる商品パッケージを側方から示す。 商品取り戻しの方向から倉庫ラックの一部分を示す。 天井レールを移動する積み重ねおよび取り戻しロボットを示す。 倉庫レールシステムのレールを上方から概略的に示す。

Claims (13)

1. パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を倉庫ラック（１５）に配置し、および前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記倉庫ラック（１５）から取り戻す方法、およびパッケージのロジスティックスを制御する方法であって、
   受け入れおよび送出ステーション（５）と、自動パッケージ配置および取り戻しロボット（２６）と、倉庫データおよびロジスティックスを制御するデータシステムと、を設け、
   前記配置および取り戻しロボット（２６）を移動させる、倉庫ラック（１５）の天井レールシステム（３０）を配置し、前記配置および取り戻しロボット（２６）は、上部分と、下部分と、持ち上げケーブル装置（２８）と、持ち上げモータとを含み、該持ち上げモータによって、前記下部分を異なるラック高さに下げることができ、前記配置および取り戻しロボット（２６）は、前記下部分に設けられた前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を把持する移動可能な移送プレート（７）と、前記下部分へ、および、前記下部分から前記パッケージ（１）を搬送するコンベアベルト（６）と、をさらに含む、方法において、
   前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記受け入れおよび送出ステーション（５）に移動させるコンベアベルト（２）上に配置し、
   前記受け入れおよび送出ステーション（５）は、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の計量、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の必要なスペース要求の決定をし、前記必要なスペース要求の決定機能に基づいてラックスペースを選択するために、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）に連結されたコードの読み取りを行い、
   前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記移送プレート（７）の間で押さえて移動させるように相互距離が調節可能である前記移送プレート（７）によって、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記受け入れおよび送出ステーション（５）に移動させる前記コンベアベルト（２）から前記配置および取り戻しロボット（２６）の前記コンベアベルト（６）上へ移動された前記倉庫ラック（１５）に配置し、および、前記倉庫ラック（１５）から前記配置および取り戻しロボット（２６）の前記コンベアベルト（６）上へ前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を取り戻し、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の前記倉庫ラックへの配置および前記倉庫ラックからの取り戻しは、使用者の命令、または、前記受け入れおよび送出ステーション（５）から得られたデータが送信されたデータシステムの命令によって行なわれる、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）は、それらの位置に関して、前記倉庫ラック（１５）の帯域スペース（ａ〜ｄ）として識別された横方向に積み重ねられ、ラックのバンド幅を、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１ａ〜１ｄ）の外部寸法に従って決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. サプライヤーは、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）にＲＦＩＤリモートコードを備え付け、前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）のデータあるいはＲＦＩＤリモートコードとともに続くデータを倉庫データシステムへ電気的に送信する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 使用者は、ＲＦＩＤコード、指紋コード、あるいはＰＩＮコードで識別される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. パッケージのスペース要求は、パッケージ外部寸法の識別によって決定される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記倉庫ラック（１５）の前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の位置は、パッケージの重量に基づいて、および前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を迅速に収集できるように選択される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. データシステムは、電気通信によって前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）のロジスティックスを制御し、
   該通信では、電子メールアドレスを用い、且つ該通信によってウェブサイトへアクセスし、該ウェブサイトで、通信によって商品（パッケージ）がサプライヤーから注文され、貨物引換証をタイプし、貨物運送を指示し、輸送を行い、輸送の請求書を送り、商品の到着を確認し、
   倉庫ラックの商品（パッケージ）の選択された位置をデータシステムに送信し、在庫の中身を更新し、請求書データを形成し、且つ上に示した必要な機能を適用して、顧客から受けた注文に従って、倉庫ラック（１５）からの商品（パッケージ）の収集および顧客への送付を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 自己使用のために、倉庫ラック（１５）から組立体へ商品を担持する等、倉庫ラック（１５）から商品（前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１））を収集するとき、
   問合せ中の商品の減少によって、ロジスティックスの制御が在庫の内容を更新し、注文インパルスを与え、
   減少した商品を指摘して、収集注文で特定された作業番号あるいは対応する番号を課す、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 倉庫システムで、別体の中央サーバ（２１）を用い、
   該中央サーバ（２１）は、倉庫システムと一緒に、商品を注文したサプライヤーおよび顧客のデータを受信し、且つ送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. データシステムは、受け入れた前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の重量データをデータシステムのデータと比較して、ずれを報告できる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. ラックユニット（１５）と、少なくとも１つの受け入れおよび送出ステーション（５）と、を含む請求項１に記載の方法を実現する装置であって、該装置は、
    パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の検出器と、前記受け入れおよび送出ステーション（５）に接続されたデータシステム（２２）と、パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記受け入れおよび送出ステーション（５）に移動させるベルトコンベア（２）と、パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を前記ラックユニット（１５）に配置し、および前記ラックユニット（１５）から取り戻す配置および取り戻しロボット（２６）と、前記配置および取り戻しロボットロボット（２６）を移動させるための倉庫の天井レールシステム（３０）と、をさらに含み、
    配置および取り戻しロボット（２６）は、レール（３０）上で移動するための装置（３１）と、上部分と、下部分と、持ち上げケーブル装置（２８）と、持ち上げモータとを含み、該持ち上げモータによって、前記下部分を異なるラック高さに下げることができ、
    前記配置および取り戻しロボット（２６）は、前記下部分に設けられた前記パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を把持する移動可能な移送プレート（７）と、前記下部分へ、および、前記下部分から前記パッケージ（１）を搬送するコンベアベルト（６）と、をさらに含む装置において、
    前記配置および取り戻しロボット（２６）の上部分および下部分は共に、前記下部分が前記上部分内まで持ち上げられたときに、底部および側部を有する、パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を包囲するケーシングを形成し、前記下部分はさらに、ラック位置検出器を備えている、
    ことを特徴とする装置。
12. 下部分に、側線のすぐ近くの下部分積み込み側の外側の障害物の検出のための、且つパッケージ高さの識別のためのおよび持ち上げの確かさのための、ネットカーテンと、
    パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）を把持する移動可能な移送プレート（７）の前縁に、ピエゾ膜からなる衝突センサと、
    超音波手段からなるラックフレームのセンサと、
    パレットレスの種々のサイズのパッケージ（１）の存在および移送の識別のための、前記移動可能な移送プレート（７）の前縁に、光セルからなるパッケージセンサと、がある、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記下部分は、電源として充電された電池を有し、且つ前記配置および取り戻しロボットの上部分に無線データ送信装置を有する、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。

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