JP7387686B2 - ロボットピッキングシステムおよびロボットピッキング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットピッキングシステムおよびロボットピッキング装置に関する。より詳細には、しかし非限定的には、本発明は、スタック状態で保管箱を有する保管システムであって、これらのスタックがグリッド構造体内に置かれた保管システムから物体をピッキングするためのロボットピッキングシステムに関する。

本願は、２０１５年１１月１１日に出願された英国特許出願第１５１９９３１．８号、英国特許出願第１５１９９３０．０号、および英国特許出願第１５１９９２９．２号に基づく優先権を主張するものである。これらの特許出願の全内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの商業活動および産業活動は、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する。複数の製造ラインでアイテムを保管および回収するための１つの既知のタイプのシステムは、相互の上にスタック状態で保管箱または保管コンテナを配置することを伴い、これらのスタックが列状態に配置される。保管箱は、スタックから取り出され、ロードハンドリング装置により上方からアクセスされ、それにより列間における通路の必要性が排除され、より多くの容器が所与空間内に保管されることが可能となる。

列状態にスタックされたコンテナをハンドリングする方法は、長年にわたり周知のものである。例えばＢｅｒｔｅｌの米国特許第２，７０１，０６５号に記載されるようないくつかのかかるシステムは、かかるコンテナの保管に関連する保管容積を削減するが依然として必要に応じて特定のコンテナへのアクセスを与えるために、列状態に配置された自立型コンテナスタックを備える。所与のコンテナへのアクセスは、所与のコンテナをスタックしスタックから所与のコンテナを回収するために使用され得る比較的複雑な巻上げ機構を用意することによって可能となる。しかし、かかる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、大型輸送コンテナの保管およびハンドリング用に主として商業化されている。

例えばＣｉｍｃｏｒｐのＥＰ０７６７１１３Ｂに記載されるような、自立型コンテナ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。ＥＰ０７６７１１３Ｂは、コンテナスタックの周囲において下げられスタックの任意のレベルにおいてコンテナを把持し得るように構成された矩形チューブの形態のロボットロード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する。このようにすることで、複数のコンテナは、スタックから一斉に持ち上げられ得る。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複数のコンテナを移動するために、またはスタックから外部位置にコンテナを移動するおよびその逆を行うために使用され得る。かかるシステムは、単一スタック中のすべてのコンテナが同一製品を収容する（単一製品スタックとして知られる）場合に特に有用であり得る。

ＥＰ０７６７１１３Ｂ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スタックは、単一動作で抽出され得る。したがって、倉庫などの閉鎖空間内で使用される場合には、スタックの最大高さは、ロード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。

参照によりその内容が本明細書に組み込まれるＥＰ１０３７８２８Ｂ１（Ａｕｔｏｓｔｏｒｅ）は、コンテナスタックがフレーム構造体内に配置されるシステムを述べている。このタイプのシステムは、添付の図面の図１～図４に概略的に示される。ロボットロードハンドリング装置は、スタックの最上表面上のトラックシステム上においてスタックの周囲で可制御的に移動され得る。

ロボットロードハンドリング装置の他の形態が、例えばノルウェー特許第３１７３６６号においてさらに記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。図３ａおよび図３ｂは、それぞれ後方および前方からのロードハンドリング装置の概略斜視図であり、図３ｃは、箱を持ち上げているロードハンドリング装置の概略前方斜視図である。

ロードハンドリング装置のさらなる展開が、Ｏｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１３１４３１３．６号に記載されている。ここでは、各ロボットロードハンドラが１つのグリッドスペースのみに対応し、したがってロードハンドラのより高い密度が、およびしたがって所与サイズのシステムのより高いスループットが可能となる。しかし、任意の適切な形態のロードハンドリング装置が使用され得る。

上述の既知のロボットピッキングシステムでは、ロボットロードハンドリング装置は、グリッドを形成するトラックシステム上においてスタックの頂部の周囲を可制御的に移動される。所与のロードハンドリング装置が、スタックから箱を持ち上げ、コンテナは、顧客注文を満たすために必要とされる在庫アイテムを収容するリフターである。コンテナは、ピックステーションへ搬送され、そこで必要な在庫アイテムが箱から手作業で取り出され、配送コンテナ内に配置され得る。配送コンテナは、顧客注文の一部を構成しており、適時の発送に向けて手作業で充填される。ピックステーションで、それらのアイテムはまた、例えばＯｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１５０２１２３．１号に記載されているような、かかる作業に適した産業ロボットによってもピッキングされ得る。

保管箱から配送コンテナ内への在庫アイテムのこのピッキングにより、ピックステーションにて遅延が生じ、それによりピックステーションにおける渋滞および顧客注文の収集における遅延が生じることが理解されよう。さらに、ピックステーション自体が、手動ピッキングまたはロボットピッキングのいずれに向けた設計であるかに関わらず多大な投資費用に上る。

本発明によれば、保管システム内で少なくとも１つのコンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッツキングするためのピッキング装置が提供される。この保管システムは、複数のコンテナの上のグリッドパターン中に配置されている複数のレールまたはトラックを備え、前記グリッドパターンは複数のグリッドスペースを備え、前記複数のコンテナは、単一のグリッドスペースのフットプリント内の前記複数のトラックまたはレールの下方に位置し、前記ピッキング装置は、前記複数のコンテナの上方の前記複数のレールまたはトラック上で側方に移動するように構成され、前記複数のコンテナの一部分は在庫アイテムを備え、前記ピッキング装置が、少なくとも１つのコンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするように適合されているピッキング手段と、前記少なくとも１つのコンテナから異なる予め定められたコンテナに、前記在庫アイテムまたは各在庫アイテムを移動する手段とを備えることを特徴とする。

このようにすることで、顧客注文の一部、またはいくつかもしくはすべての顧客注文が、グリッド上において直接的にロボットによりピッキングされ得る。これは、システム内で必要とされる手作業介入量を削減し、効率を改善しコストを削減する。

このようにすることで、本発明は、先行技術の問題を解消し、顧客注文がまとめられる速度を上昇させ、総コストを削減し、大型箱ハンドリング保管およびピッキングシステムの効率を改善するシステムおよび方法を提供する。

以下、添付の概略図を参照として本発明を説明する。

保管システム内に複数の箱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。 図１のフレーム構造体の一部の概略平面図。 図１および図２のフレーム構造体と共に使用するための一形態のロボットロードハンドリング装置の概略前方斜視図。 図３ｂは、図１および図２のフレーム構造体と共に使用するための一形態のロボットロードハンドリング装置の概略後方斜視図、図３ｃは、箱を持ち上げている、使用中の既知のロードハンドラ装置の概略斜視図。 本発明の一形態によるロボットロードハンドリング装置と共に、図１および図２のフレーム構造体上に設置された図３ａ、図３ｂ、および図３ｃに示すタイプの複数のロードハンドラ装置を備える既知の保管システムの概略斜視図。 本発明の一態様による一形態のロボットピッキングエリアの概略斜視図。ロボットピッキングエリアは発送ドックの上方に位置し、複数の配送コンテナの上方にトラックを形成する一連のグリッドを備える。 本発明の第１の実施形態による一形態のロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、図５のロボットピッキングエリア内に位置する箱から在庫アイテム２８をピッキングしている。 本発明の第１の実施形態による一形態のロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、図６ａからピッキングされたアイテムを図５のロボットピッキングエリア内に位置する配送コンテナ内に下ろし、配送コンテナは、配送バッグで事前装填される。 主要保管システム内のスタック内の箱から在庫アイテムをピッキングしている、本発明の第１の実施形態によるロボットピッキング装置の概略斜視図。 さらなる本発明によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容している箱を持ち上げ、箱から在庫アイテムをピッキングし、配送コンテナ内にピッキングされたアイテムを下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、ロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 図８ａのロボットピッキング装置が、保管システムからロボットによりピッキングされた在庫アイテムを配送箱内に直接下ろすのを示した、図８の発送部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、保管システムからロボットによりピッキングされた在庫アイテムを配送箱内に直接下ろすのを示した、図８の発送部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、保管システムからロボットによりピッキングされた在庫アイテムを配送箱内に直接下ろすのを示した、図８の発送部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、保管システムからロボットによりピッキングされた在庫アイテムを配送箱内に直接下ろすのを示した、図８の発送部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、保管システムからロボットによりピッキングされた在庫アイテムを配送箱内に直接下ろすのを示した、図８の発送部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、グリッド内の箱から在庫アイテムをピッキングし、ロボットピッキング装置の本体内に保持された配送コンテナと共にそれらの在庫アイテムを下ろすのを示した、図５の保管システムの一部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、グリッド内の箱から在庫アイテムをピッキングし、ロボットピッキング装置の本体内に保持された配送コンテナと共にそれらの在庫アイテムを下ろすのを示した、図５の保管システムの一部分の概略破断図。 図８ａのロボットピッキング装置が、グリッド内の箱から在庫アイテムをピッキングし、ロボットピッキング装置の本体内に保持された配送コンテナと共にそれらの在庫アイテムを下ろすのを示した、図５の保管システムの一部分の概略破断図。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略破断斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムから在庫アイテムを収容した箱を受け、箱から在庫アイテムをピッキングし、ピッキングされたアイテムを配送コンテナ内に下ろすように構成され、配送コンテナは、グリッドの発送部分に、グリッドのロボットピッキングエリアに、または保管システム内に位置する。 本発明によるさらなる一形態のロボット装置の概略斜視図。ロボット装置は、車両本体の頂部表面に開口を備え、それによりロボット装置内を通る空洞部を延在させる。この延在空洞部により、箱または配送コンテナの内容物が装置の頂部を通してアクセス可能となる。 延在空洞部内の本来位置にある配送コンテナを示す、図１０ａのロボット装置の概略斜視図。 保管システムのグリッド上の図１０ａおよび図１０ｂのロボット装置の概略斜視図。システムは、ロボット装置の空洞部内に位置する配送コンテナまたは箱の内容物にアクセスするように構成されたロボットピッキング手段をさらに備え、このロボットピッキング手段は、保管システムのグリッド上に位置する複数のロボット装置の中の１つから在庫アイテムをピッキングする。 保管システムのグリッド上の図１０ａおよび図１０ｂのロボット装置の概略斜視図。システムは、さらなる形態のロボット装置上で搬送されるように構成されたロボットピッキング手段をさらに備え、このロボットピッキング手段は、保管システムのグリッド上に位置する複数のロボット装置の中の１つから在庫アイテムをピッキングし、配送コンテナを備えるロボット装置内に前記在庫アイテムを配置する。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムのエッジ上に可動的に取り付けられ、ロボットピッキング装置は、図５の保管システムの一部分内から在庫アイテムをピッキングし、保管システム内に位置する配送コンテナ内にその在庫アイテムを下ろす。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムのエッジ上に可動的に取り付けられ、ロボットピッキング装置は、図５の保管システムの一部分内から在庫アイテムをピッキングし、保管システム内に位置する配送コンテナ内にその在庫アイテムを下ろす。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムの上方に可動的に取り付けられ、保管システム内で任意の保管箱または配送コンテナの上方の位置に可動であり、少なくとも１つの保管箱から直接的に在庫アイテムをピッキングし、少なくとも１つの配送コンテナ内にそのまたは各アイテムを下ろすように構成される。 本発明のさらなる一態様によるロボットピッキング装置の概略斜視図。ロボットピッキング装置は、保管システムの上方に可動的に取り付けられ、保管システム内で任意の保管箱または配送コンテナの上方の位置に可動であり、少なくとも１つの保管箱から直接的に在庫アイテムをピッキングし、少なくとも１つの配送コンテナ内にそのまたは各アイテムを下ろすように構成される。 さらなる本発明による箱の概略斜視破断図。箱は、箱から配送コンテナ内にアイテムを自動的におよび遠隔制御下において下ろすことが可能である複数のディスペンサ機構を備える。 さらなる本発明による箱の概略斜視破断図。箱は、箱から配送コンテナ内にアイテムを自動的におよび遠隔制御下において下ろすことが可能である複数のディスペンサ機構を備える。 さらなる本発明による箱の概略斜視破断図。箱は、箱から配送コンテナ内にアイテムを自動的におよび遠隔制御下において下ろすことが可能である複数のディスペンサ機構を備える。 さらなる本発明によるロボットハンドリング装置の概略斜視図。ロボットハンドリング装置は、図１３ａ、図１３ｂ、および図１３ｃの箱を持ち上げ搬送するための手段を備え、箱は、中に収容された在庫アイテムを保管システムの一部分に位置する配送コンテナ内に分配する。 箱の底部セクションを引っ込めるための機構を備える箱を示す、本発明のさらなる態様の概略図。底部セクションは、第１の位置と第２の位置との間で移動し、第１の位置では、在庫アイテムは箱内に保持され、第２の位置では、在庫アイテムは箱から放出される。 箱の底部セクションを引っ込めるための機構を備える箱を示す、本発明のさらなる態様の概略図。底部セクションは、第１の位置と第２の位置との間で移動し、第１の位置では、在庫アイテムは箱内に保持され、第２の位置では、在庫アイテムは箱から放出される。 箱の底部セクションを引っ込めるための機構を備える箱を示す、本発明のさらなる態様の概略図。底部セクションは、第１の位置と第２の位置との間で移動し、第１の位置では、在庫アイテムは箱内に保持され、第２の位置では、在庫アイテムは箱から放出される。 第１の位置から第２の位置に図１４ａ、図１４ｂ、および図１４ｃの箱の底部セクションを移動させるための一形態の機構の概略図。 箱を搬送しているさらなる形態のロボットハンドリング装置の概略破断図。箱は、第１の閉位置から第２の開位置へ可動である底部を備える。箱の底部が第２の開位置へと移動することにより、在庫アイテムが箱から配送コンテナに落下しているのが示される。 第１の位置から第２の位置に可動である底部セクションを有するさらなる形態の箱の概略図。箱は、前記箱内に位置する在庫アイテムが配送コンテナの特定部分内に可制御的に下ろされるのを可能にするために、第１の位置から第２の位置に独立的に可動である複数の部分を備えた底部を有する。 図１５ａの箱を搬送している本発明の一形態によるさらなる形態のロボットロードハンドリング装置の概略破断図。在庫アイテムが下方の配送コンテナの所与のバッグ装着された部分内に下ろされるのが示される。 本発明のさらなる一態様によるさらなる箱の概略図。箱は、箱内に保持された在庫アイテムが下方の配送コンテナ内に落下し得るように、第１の位置から第２の位置に箱の底部セクションを移動するための機構の代替的な実施形態を備える。 図１６ａの箱を搬送する本発明の一形態によるさらなる形態のロボットロードハンドリング装置の概略破断図。在庫アイテムが下方の配送コンテナ内に下ろされるのが示される。 本発明のさらなる一態様によるさらなる箱の概略図。箱は、箱内に保持された在庫アイテムが下方の配送コンテナ内に落下するように、第１の位置から第２の位置に箱の底部セクションを移動させる機構の代替的な実施形態を備える。 本発明のさらなる一態様による箱の概略図。箱は、保管コンテナ内に位置する在庫アイテムを下方の配送コンテナ内に下ろすための代替的な機構を備える。在庫アイテムは、流動タイプのものである。 図１８ａの箱を搬送する、本発明の一形態によるさらなる形態のロボットロードハンドリング装置の概略破断図。在庫アイテムが下方の配送コンテナ内に下ろされるのが示される。

図１および図２に示すように、箱１０として知られるスタック可能保管コンテナが、スタック１２を形成するように相互に頂部上にスタックされる。スタック１２は、倉庫環境または製造環境内のフレーム構造体１４内に配置される。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内に配置された箱１０の単一のスタック１２を示す上面図である。各箱１０は、典型的には複数の製品または在庫アイテム２８を保持し、箱１０内の在庫アイテムは、同一であってもよく、または用途に応じてそれぞれ異なる製品タイプのものであってもよい。さらに、箱１０は、複数の異なる在庫アイテム２８を収容するように物理的に小区分されてもよい。

以下の説明では、箱１０は、在庫アイテム２８の保管を目的としたコンテナを表すために使用されるが、配送コンテナＤＴは、顧客により出された顧客注文を満たすために充填されることを目的としたコンテナを表すために使用される。この術語は、本文献内においては参照および説明を容易にするために使用される点が理解されよう。しかし、箱１０およびコンテナＤＴは、同一の形状および構成のものであってもよい点に留意されたい。さらに、配送コンテナＤＴは、保管システムまたはその任意部分の中の箱１０内に保管されてもよい。

フレーム構造体１４は、水平部材１８、２０を支持する複数の直立部材１６を備える。第１のセットの平行水平部材１８が、直立部材１６により支持された複数の水平グリッド構造体を形成するために第２のセットの平行水平部材２０に対して垂直に配置される。部材１６、１８、２０は、典型的には金属から製造される。箱１０は、フレーム構造体１４が箱１０のスタック１２の水平移動を防止し、箱１０の垂直移動を案内するように、フレーム構造体１４の部材１６、１８、２０間にスタックされる。

フレーム構造体１４の頂部レベルは、スタック１２の頂部にわたってグリッド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は、複数のロボットロードハンドリング装置３０を支持する。複数のレール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）へのロードハンドリング装置３０の移動を案内し、第１のセット２２ａに対して垂直に配置された平行レール２２の第２のセット２２ｂは、第１の方向に対して垂直な第２の方向（Ｙ）へのロードハンドリング装置３０の移動を案内する。このようにすることで、レール２２は、ロードハンドリング装置３０がスタック１２のいずれかの上方の位置へと移動され得るように、Ｘ－Ｙ面内の二次元においてロードハンドリング装置３０の移動を可能にする。

各ロードハンドリング装置３０は、スタック１２の上方においてフレーム構造体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構成された車両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からなる第１のセットのホイール３４が、レール２２の第１のセット２２ａの２つの隣接し合うレールに係合するように構成される。同様に、車両３２の各側の一対のホイール３６からなる第２のセットのホイール３６が、レール２２の第２のセット２２ｂの２つの隣接し合うレールに係合するように構成される。各セットのホイール３４、３６は、第１のセットのホイール３４または第２のセットのホイール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、持ち上げられ下げられ得る。

第１のセットのホイール３４が第１のセットのレール２２ａに係合され、第２のセットのホイール３６がレール２２から離れて持ち上げられると、ホイール３４は、車両３２内に収容された駆動機構（図示せず）により、Ｘ方向にロードハンドリング装置３０を移動させるように駆動され得る。Ｙ方向にロードハンドリング装置３０を移動させるためには、第１のセットのホイール３４は、レール２２から離れて持ち上げられ、第２のセットのホイール３６は、第２のセットのレール２２ａと係合状態になるように下げられる。次いで、駆動機構は、Ｙ方向への移動を達成するように第２のセットのホイール３６を駆動するために使用され得る。

このようにすることで、１つまたは複数のロボットロードハンドリング装置３０が、集中制御ユーティリティ（図示せず）の制御下で図４に示されるようにフレーム構造体１４上でスタック１２の頂部表面の周囲を移動することが可能となる。各ロボットロードハンドリング装置３０は、所要の製品にアクセスするためにスタック１２から１つまたは複数の箱１０を持ち上げるための持ち上げ手段３８を備える。

車両３２の本体は、空洞部４０を備え、空洞部４０は、箱１０を保持することが可能なサイズのものである。持ち上げ手段３８は、ウィンチ手段および箱グリッパアセンブリ３９を備える。持ち上げ手段は、スタック１２から車両３２の本体内の空洞部４０内へと箱１０を持ち上げる。

このようにすることで、複数の製品が、どの時点においてもグリッドおよびスタック内の複数の位置からアクセスされることが可能となる。

ロボットロードハンドリング装置３０は、中に在庫アイテム２８（図示せず）を収容している箱１０を取り出し、ピックステーション（図示せず）にそれらの箱１０を輸送し、ピックステーションにおいて所要の在庫アイテム２８が、箱１０から取り出され、配送コンテナＤＴを備える箱１０内に配置される。配送コンテナＤＴが箱１０内に嵌り得る点に留意することが重要である。箱１０は、在庫アイテム２８を備えてもよく、または配送コンテナＤＴを備えてもよい。さらに、配送コンテナＤＴは、少なくとも１つのバッグ５２を備えてもよく、在庫アイテム２８は、ピックステーション（図示せず）にてバッグ５２内へと直接的にピッキングされる。

空の箱１０もしくは配送コンテナＤＴを備える箱、または配送コンテナＤＴおよびバッグ５２を備える箱は、いずれもスタック１２内に保管され得る。すべての箱１０は、実質的に同一の外部形状および構成を有する点が理解されよう。

図４は、上述のような典型的な保管システムを示し、このシステムは、スタック１２の上方のグリッド上で作動する複数のロードハンドリング装置３０を有する。

図１および図４は、保管システム内のスタック１２内の箱１０を示す。任意の所与の保管システム内に多数の箱１０が存在し得る点と、多数のそれぞれ異なるアイテム２８がスタック１２内の箱１０内に保管され、各箱１０が単一のスタック１２内に種々のカテゴリーの在庫アイテム２８を収容し得る点とが理解されよう。

上述のおよび参照により本明細書に組み込まれるＯｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１４１０４４１．８号にさらに記載のあるシステムでは、保管システムは、顧客注文が中に収容された配送コンテナＤＴをさらに備え得る、またはピッキング待機中の在庫アイテム２８が中に収容された箱１０をさらに備え得る一連の箱１０を備える。これらの種々の箱１０およびそれらの組合せは、保管システム内に収容され、上述のようにロボットロードハンドリング装置３０によりアクセスされ得る。

本発明の第１の態様では、図１～図４を参照とする上述のロボットピッキングおよび保管システムは、上述の保管システム上で在庫アイテム２８がピッキングされるのを可能にすることにより、箱１０が顧客注文に合わせて在庫アイテム２８を手作業またはロボットによりピッキングするためにピックステーションへと移送されるのを回避するためのロボットピッキングシステム、装置、および方法を備える。

図５に示すように、保管システム１００の一部分が、ロボット式オングリッドピッキングという明確な目的のために除外されてもよい。任意のかかるエリアが、専用グリッド部分の下方に位置する配送コンテナＤＴを備え、かかる専用グリッド部分は、フレーム枠１４およびグリッド２２のシステムの主要部分から遠くに位置するが、グリッド２２の延在部によりその主要部分にリンクされてもよく、このグリッド２２の延在部上においてロボットロードハンドラ３０が動作する。グリッド２２の部分１００は、専用ロボットピッキングエリアとして機能し得る。しかし、主要保管システムは、少なくともいくつかの配送コンテナＤＴが箱１０のスタック１２の少なくともいくつかの頂部に位置する限りは、以下に説明される様式で使用され得る点が理解されよう。

例えば上述のようなおよび参照により本明細書に組み込まれるＯｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１４１３１５５．１号に記載されるような複数のロボットハンドリング装置３０が、グリッド２２のシステム上で、および参照により本明細書に組み込まれるＯｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１５０９６１３．４号に記載されるような別個の集中制御ユーティリティの制御下において動作する。

ロボットロードハンドリング装置３０に加えて、本発明によれば、箱１０から在庫アイテム２８をピッキングし配送コンテナＤＴ内に直接的にアイテムを下ろすために使用され得る複数の追加の同様の外観のロボットピッキング装置１３０が存在する。

図６ａに示すように、本発明の一態様による一形態のロボットピッキング装置１３０は、ロードハンドリング装置３０の本体の空洞部４０内にロボットピッキング手段５０を備える。装置１３０の外部形状および構成は、同じ様式でグリッド２２上にて動作し得るように、ロードハンドリング装置３０の外部形状および構成と実質的に合致する。しかし、この形態のロボットピッキング装置１３０では、ピッキング手段５０はスタック１２から持ち上げられている箱１０の位置のために以前に使用された空間を占有してしまう点が理解されよう。以下で説明されるように、ロボットピッキング装置１３０の目的は、ロードハンドリング装置３０の目的とは異なる。

本発明の一態様では、ロボットロードハンドリング装置３０は、主要保管システム内でスタック１２から、顧客注文に対して必要とされる在庫アイテム２８を収容した箱１０を収集するように集中制御ユーティリティ（図示せず）により遠隔的に指示される。ロードハンドリング装置３０は、ロボットピッキング部分１００内の空き位置内に、または保管システムのグリッド２２の下方内の任意の他の適切な位置内に、顧客注文に対して必要とされる在庫アイテム２８を収容した箱１０を下ろす。ロボットピッキング装置１３０が、集中ユーティリティにより在庫アイテム２８を収容している下ろされた箱１０の上方に位置決めされる。場合によっては内蔵センサ、カメラ、および処理手段により支援される集中ユーティリティからの遠隔制御下において、ピッキング装置１３０の空洞部４０内に位置するロボットピッキング手段５０は、箱１０から少なくとも１つの在庫アイテム２８をピッキングするように指示される。ピッキングされたアイテムは、ロボットピッキング装置１３０の空洞部４０内に引き込まれる。次いで、ピッキング装置１３０は、システムのロボットピッキング部分または配送コンテナＤＴの上方の保管システムの任意の他の部分の上の位置へと移動される。配送コンテナＤＴは、在庫アイテム２８が中に配置され得る複数のバッグ５２を備え得る。代替的には、配送コンテナＤＴは、空の配送コンテナＤＴを備え得る。ロボットピッキング装置１３０は、配送コンテナＤＴ内に、または中に収容された配送コンテナＤＴを備える箱１０内に在庫アイテム２８を配置する。

配送コンテナＤＴは、グリッド上もしくはピックステーションにてロボットによりもしくは手作業により以前にピッキングされたか、またはピックステーションにて手作業によりピッキングされたかのいずれかの在庫アイテム２８を既に備えてもよい点が理解されよう。所与の顧客注文と関連付けられた配送コンテナＤＴが、ある時間期間にわたり多数の別個のピッキングステップを介して充填され得る点が理解されよう。さらに、顧客注文が、複数の配送コンテナＤＴを備えてもよく、したがってシステム１００のピッキング部分内の配送コンテナＤＴが、顧客注文の一部のみを備えてもよい。複数の配送コンテナＤＴが、注文が配送用の車両に積載される直前に、発送位置にてまとめられてもよい。

また、この形態のロボットピッキング装置１３０は、フレーム枠１４の水平グリッド２２上の単一のグリッドスペースを実質的に占めることが理解されよう。しかし、他の形態のロボットピッカー装置１３０が、より多くのグリッドスペースを占めてもよい。例えば、ロボットピッキング装置１３０は、説明される機能を果たすための必要に応じて、２×１グリッドスペースまたは２×２グリッドスペースまたはそれ以上を占めてもよい。

さらに、ロボットピッキング装置１３０は、図６および図７に示すものとは異なる形態のピッキング手段５０を備えてもよい。任意の適切な形態の遠隔制御可能なまたは自律制御可能なピッキング手段５０が使用されてもよい。ピッキング手段５０は、箱１０から在庫アイテム２８をピッキングするための種々のグリッパまたはハンドを有し得る点が理解されよう。例えば、ハンド（図示せず）が、真空手段により作動される吸引カップを備えてもよく、または中心制御ユーティリティにより作動される遠隔制御可能グリッパを備えてもよい。

ピッキング手段５０を備えるロボットピッキング装置１３０を使用することにより、スタック１２からピックステーション（図示せず）に箱１０を輸送し、必要な在庫アイテム２８を取り出し、割り当てられた配送コンテナＤＴ内にその在庫アイテム２８を配置する必要性が取り除かれる。

図６ａおよび図６ｂを参照とする本発明のさらなる態様では、ロボットロードハンドリング装置１３０は、図６ａに示すようなロボットピッカー装置１３０を備え得る。かかるロボットピッカー装置１３０は、装置１３０の本体の空洞部４０内にピッキング手段５０を備え得る。このピッキング手段は、在庫アイテム２８が箱１０または配送コンテナＤＴからピッキングされ、箱１０または配送コンテナＤＴ内に下ろされ得るように、遠隔操縦または自律操縦が可能なロボットアームを備え得る。

使用時には、ならびに図６ａおよび図６ｂに示すように、かかるロボットピッカー装置１３０は、保管システムのピッキング部分内に輸送されるまたは位置する箱１０の上方に位置決めされる。装置１３０は、箱１０から在庫アイテム２８を迅速にピッキングし、箱１０に隣接して位置する配送コンテナＤＴ内に在庫アイテム２８を下ろすために使用される。図６ａおよび図６ｂに示すように、在庫アイテム２８は、ピッキング装置１３０の比較的少ない移動により、箱１０からピッキングされ配送コンテナ内に下ろされることが可能となる。

また、この方法を利用すると、グリッドのピッキング部分内に位置する配送コンテナＤＴ内の顧客注文をまとめることも可能となる。例えば、ロボットピッカー装置１３０は、第１の配送コンテナＤＴ１の上に位置決めされ、ピッキング手段５０は配送コンテナＤＴ１から在庫アイテムをピックアップするように遠隔的に作動され得る。次いで、ロボットピッカー装置１３０は、第２の配送コンテナＤＴ２の上の位置へと移動され、ピッキング装置は、第２の配送コンテナＤＴ２内にそれを配置するように作動され得る。これは、特に、大きなアイテムが配送コンテナＤＴ内に非効率的に保管されており、所与の注文に対してより効率的なパッキング方式を実現するように動き回らされることが可能な顧客注文に関連性がある。

本発明のこの態様では、例えば英国特許出願第１４１０１２７．３号に記載の様式でのロボットロードハンドラの使用が想定され得る。また、かかるロードハンドリング装置は、参照により本明細書に組み込まれる。

これは、配送コンテナＤＴが顧客への配送に進むために配送車内に詰め込まれる場合に有利であり、したがってコンテナＤＴのパッキングがより効率的であると、配送車への詰め込みもより効率的になり得る。

上記の方法においては、１つの箱１０から複数の配送コンテナＤＴ内に人気アイテムをピッキングすることが有利である点が理解されよう。ロボットピッカー装置３３０を使用することにより、手作業によるピックステーションでの渋滞が軽減され、スループットが上昇し、コストが削減される。

本発明のさらなる態様では、図１～図４を参照として上述されるロボットピッキングおよび保管システムは、種々の形態のロボットピッキング装置１３０、２３０、３３０、４３０を備える。

図１～図７を参照として説明されるように、上述のロボットロードハンドリング装置３０は、保管システムのスタック１２から箱１０を取り出すために適切な集中制御ユーティリティの制御下において協働的に機能する。各ロボットハンドリング装置３０の機能は、必要な在庫アイテム２８または複数のアイテムを収容する箱１０を収集しピックステーションに輸送することであり、ピックステーションから必要な在庫アイテム２８または複数のアイテムが、配送コンテナＤＴ内にローディングされる。ロボットロードハンドリング装置３０は、スタック１２から箱１０を取り出し、箱１０のスタック１２内の代替位置に前記箱１０を移動させ、さらにハウスキーピングタスクの形式においてスタック１２内で箱１０を定期的に再配置するなどの追加機能を有し得る点が理解されよう。

本発明のさらなる一態様では、ロボットロードハンドリング装置２３０の別の派生物が、装置２３０の本体内に代替的なピッキング手段１５０を備えてもよく、この代替的なピッキング手段１５０は、保管システムの主要部分内のスタック１２内に位置する保管箱１０から直接的に在庫アイテム２８をピッキングしおよび持ち上げ、配送コンテナＤＴへ直接的に在庫アイテム２８を移送するために使用され得る。

代替的な形態のロボットピッキング装置２３０が、図８ａに示される。以下の例におけるピッキング装置２３０は、２×１グリッド間隔装置である。しかし、代替的なサイズの装置２３０が想定され得る点が理解されよう。

図８ａにおいて分かるように、ピッキング装置２３０は、空洞部４０と、持ち上げ手段と、箱グリッパアセンブリ３９と、ピッキング手段１５０とを備える。持ち上げ手段は、箱グリッパアセンブリ３９と共に、図３を参照として説明されるものと同様の様式でロボットピッキング装置２３０によりスタック１２から箱１０が持ち上げられ得るように、箱１０に解除可能に装着するように機能する。持ち上げ手段は、箱１０の協働部分に係合可能な魚雷の形態をとり得る。ロボットピッキング装置２３０を箱に係合させ、次いでその箱をその位置からスタック１２内またはシステムのピッキングエリア内に上げることが可能な任意の適切な形態の持ち上げ手段４４が使用され得る点が理解されよう。箱１０は、持ち上げ手段および箱グリッパアセンブリ３９が空洞部４０内に箱１０を引き込むのを可能にするための第１の位置から、箱１０が装置２３０の空洞部４０内で本来位置に保持される第２の位置へと移動可能である適切な保持手段によって空洞部４０内に保持される。

ピッキング手段１５０は、持ち上げられた箱１０からピッキング装置２３０内の空洞部４０内に在庫アイテムをピッキングするように機能する。ピッキング装置２３０は、持ち上げ後に置かれる第１の位置からピッキング手段１５０の下方に置かれる第２の位置へと箱１０を摺動させるための移動手段４８をさらに備える。移動手段４８は、空洞部４０内に箱１０を保持するようにさらに機能し得る点が理解されよう。

使用時に、ピッキング装置２３０の持ち上げ手段４４は、スタック１２内またはピッキングエリア内で箱１０の上に配置される。持ち上げ手段４４および箱グリッパアセンブリ３９は、図８ｃおよび図８ｄに示すように装置２３０の空洞部４０内に箱１０を共に持ち上げる。持ち上げられると、箱１０は、図８ｅに示すように第１の持ち上げ位置から空洞部４０内の隣接する第２の位置へと移動手段４８により移送される。第１の位置は、フレーム枠１４の水平部分内の第１のグリッドスクエア２２に実質的に対応し、第２の位置は、第１のグリッドスクエア２２に隣接する第２のグリッドスクエア２２’に実質的に対応する点に留意されたい。

ピッキング手段１５０は、装置２３０の空洞部４０内の第２の位置の上方に配設される。ピッキング手段１５０は、図９ｄに示すように箱１０から少なくとも１つの在庫アイテム２８を位置特定し係合するための適切な端手段を備える。ピッキング手段１５０は、多数の形状またはサイズの在庫アイテム２８を係合するための手段を備える点が理解されよう。実際には、種々の係合手段が、種々の在庫アイテム２８をピッキングするために必要とされ得る。さらに、ピッキング手段１５０は、少なくともｘ－ｙ－ｚ方向に可動であることが必要とされる。

図８ｆに示すように、在庫アイテムがピッキング手段１５０により係合されると、箱１０は、移動手段４８により第２の位置から第１の位置に移動される。在庫アイテム２８は、ピッキング手段１５０上に保持される。次いで、ロボットピッキング装置２３０は、装置内の第２の位置がターゲットの配送コンテナＤＴの上方となるような位置に移動される。次いで、ピッキング手段１５０は、所要に応じて在庫アイテムのサイズおよび形状に応じて、在庫アイテムがピッキングされる必要があるものとして識別された配送コンテナＤＴに向かって延在される。

ピッキングされると、在庫アイテムは、ピッキング装置２３０により占められる２つのグリッドスペースの第２のスペース内において空洞部４０の下方に位置決めされた、図８ｆに示される配送コンテナＤＴ内に配置される。しかし、ロボットピッキング装置２３０は、ピッキング装置２３０がロボットピッキングエリア１００内または主要保管システム上の代替的な配送コンテナＤＴの上方に配設されるように移動され得る点が理解されよう。

図８ｇ、図８ｈ、および図８ｉは、配送コンテナＤＴが空洞部４０内にロボットピッキング装置２３０により持ち上げられ、在庫アイテム２８がロボットピッキングエリア内または主要システム内の箱１０内に配設される、ロボット式オングリッドピッキングの代替的な方法を示す。

この代替的な実施形態では、ロボットピッキング装置２３０は、配送コンテナＤＴを搬送しつつグリッド２２上で移動することができ、ピッキング手段１５０は、保管システム内の箱１０から在庫アイテムをピッキングするために使用される点が理解されよう。このようにすることで、複数の在庫アイテムが、単一のロボットピッキング装置２３０により搬送されている単一の配送コンテナＤＴ内にピッキングされ得る。

かかるロボットピッカー装置２３０は、必要な在庫アイテム２８が位置特定された主要保管システムから箱１０を回収するために使用され得る点が理解されよう。代替的には、ロードハンドリング装置３０は、主要保管システムから箱１０を持ち上げ、システムの専用ロボットピッキングエリア１００にそれらの箱１０を輸送するために使用されてもよく、専用ピッキングエリア１００は、フレーム枠１４内に配設された単層の箱１０または配送コンテナＤＴのみを有する。

ピッカー装置２３０は、集中制御ユーティリティからの遠隔制御下において、場合によっては内蔵センサカメラおよび処理手段により支援されつつ、ロボットロードハンドリング装置３０により下ろされた箱１０の上方に位置決めされ、図８ｇ、図８ｈ、および図８ｉを参照として上述されたように機能する。ピッキングされた在庫アイテム２８は、保管システムの専用部分１００内においてターゲットの配送コンテナＤＴ内に下ろされる。遠隔制御される自動位置決め手段を使用して正確な配送コンテナＤＴと適宜配送コンテナＤＴ内の正確な位置とを識別するための手段が、必要に応じてピッキング装置２３０上に設けられる点が理解されよう。このようにすることで、在庫アイテム２８は、任意の箱１０または配送コンテナＤＴがピックステーションに輸送される必要性を伴わずに、箱１０からロボットによりピッキングされ、配送コンテナＤＴ内に下ろされる。

ロボットピッカーハンドリング装置２３０は、ピッキング手段１５０を収容しつつも箱１０を搬送することが可能な任意のサイズのものであってよい点が理解されよう。これは、装置２３０が保管システム上で動作している他のロボットロードハンドリング装置３０に対して限定的な巻上げ能力を有するように構成された場合に、装置２３０に関して実現可能となり得る。この特定の例では、ピッカーハンドリング装置２３０は、装置２３０の本体内の空洞部の２つの側に伸縮式グリッパを備えることのみを必要とすることになり得る。

ロボットピッキング装置２３０内の空間が限定されることを条件とする、代替的なロボットピッキング装置４３０が図９ａ～図９ｆに示される。このロボットピッキング装置４３０では、箱１０は、持ち上げ手段４４および箱グリッパアセンブリ３９により装置４３０の空洞部４０内に持ち上げられず、箱１０は、保管システムの底部に位置する上昇手段４６により空洞部４０内に押し上げられる。上昇手段４６は、例えば図９ｃに示されるようにグリッドスペースを占める。

上昇手段４６は、持ち上げ時に箱１０を安定させるためにそのまたは各箱１０の下面上の適切な協働手段と協働するための位置特定ピン４７を有する実質的に平坦なプレートを備える。上昇手段４６は、例えばグリッドに向かって上方へと伸縮式に延在する油圧作動ピストンを介するなど任意の適切な手段により上昇され得る。

使用時には、図９ｂ～図９ｆに示すように、ロボットロードハンドリング装置３０（図９ｂには図示せず）が、保管システムから箱１０を回収し、上昇手段４６上に前記箱１０を下ろす。ロボットピッキング装置４３０が、上昇手段４６上の箱１０の上の位置に移動される。上昇手段４６は、例えば集中制御ユーティリティにより作動され、箱１０は、装置４３０の空洞部４０内に上昇される。装置４３０は、ピッキングプロセス中に空洞部４０内に箱１０を保持するように機能する解除可能ラッチング手段４９を備える。ラッチング手段４９は、箱１０が本来位置に来ると、箱１０の下方に位置する可動アームを備え得る。代替的には、ラッチング手段４９は、ソレノイドまたは任意の他の適切な手段により動作可能な電磁キャッチを備えてもよい。空洞部４０内に箱１０を保持する所要機能を実施する任意の個数の解除可能ラッチング機構が使用されてもよい点が理解されよう。

箱１０が本来位置に来ると、ピッキング手段１５０は、前出のロボットピッキング装置２３０を参照として上述したものと同様の様式で使用され得る。すなわち、ｘ－ｙ－ｚ方向に可動であるピッキング手段１５０は、中心制御ユーティリティまたは任意の他の適切な制御手段の制御下において箱１０内の在庫アイテム２８の上方の位置へと操縦される。次いで、ピッキング手段１５０は、下方に下げられ、在庫アイテム２８に係合する。ピッキング手段１５０は、在庫アイテム２８に係合するための適切な把持手段を備える点が理解されよう。係合されると、ピッキング手段１５０は、上方に持ち上げられ、上昇された箱１０に隣接するグリッドスペースの下方に位置する配送コンテナＤＴの上方の位置に移動される。

ピッキング手段１５０が、適宜センサまたはカメラ手段により支援されて必要な配送コンテナＤＴの上方の正確な位置に来ると、在庫アイテム２８は、配送コンテナＤＴ内に放出されるか、またはピッキング手段１５０のｚ軸方向移動により配送コンテナＤＴ内に配置されるかのいずれかとなる。

上昇手段４６は、ピッキング装置４３０内の空洞部４０内に配送コンテナＤＴを上昇させるために使用され得、ピッキング手段１５０は、グリッドの下方に位置する箱１０から在庫アイテム２８をピッキングし、ピッキング装置４３０の空洞部４０内の配送コンテナＤＴ内に前記在庫アイテムを配置するために使用される点が理解されよう。

すべての必要なピッキングステップが完了すると、ロボットピッキング装置４３０は、上昇手段４６の上方のグリッドスクエアに戻り、上昇手段４６は、上昇され、箱１０または配送コンテナＤＴは、装置４３０からラッチ解除され、グリッドスペースの下方に下げられる。次いで、箱１０または配送コンテナＤＴは、ロードハンドリング装置３０により所要の位置に位置決めされ、そこで次の動作を待機する。

図１０ａ～図１０ｄは、ロボット装置３０のさらなる実施形態を示す。図１０ａにおいて分かるように、ロボット装置３３０は、ロボット装置３３０の本体を貫通して延在する空洞部４０を備える。これを実現するために、持ち上げ手段４４、箱把持機構３９、ならびにロボット装置３３０を動作させるために必要とされるすべての他の機構および電子機器が、装置３３０の側部へと移動されており、それによりオーバーハングセクションを有するロボット装置を形成する。図１０ａおよび図１０ｂに示すオーバーハングセクションは、例示の実施形態に過ぎず、ロボット装置の一方の側部上に配設された１つのみのオーバーハングセクションが存在してもよい点が理解されよう。しかし、装置３３０の車輪により画定される断面積が単一のグリッド２２のスペースのみを占める点に留意されたい。

使用時には、箱１０または配送コンテナＤＴは、保管システムから装置３３０の延在した空洞部４０内へと持ち上げられ得る。図１０ｂに示すように、この例においては、配送コンテナＤＴは、本来位置にある場合には装置３３０の頂部表面にて露出される。したがって、在庫アイテムは、配送コンテナＤＴ内に直接ピッキングされることが可能となる。

配送コンテナＤＴ内に直接的に在庫アイテムをピッキングする多数の様式が存在し、図１０ｃおよび図１０ｄは、アイテムが図１０ａおよび図１０ｂの装置３３０内に直接的にピッキングされ得る２つの方法を示す点が理解されよう。

図１０ｃの実施形態では、ロボットピッキング手段２５０が、保管システムの上方に懸吊される。顧客注文を満たすために必要とされる在庫アイテム２８を備える箱１０を収容する複数のロボット装置３３０が、ピッキング手段２５０の届く範囲内に位置決めされる。ピッキング手段２５０は、装置３３０内に位置する箱１０から中心ロボット装置３３０内に位置する配送コンテナＤＴ内へと直接的に効率的にピッキングを行い得る。

ロボットピッキング手段２５０が十分なリーチを有する場合には、在庫アイテム２８は保管システムのグリッド２２の下方に位置する箱１０から直接的にピッキングされ得る点が理解されよう。さらに、この例では、ピッキング手段２５０は、保管システムの上方の天井から固定点にて懸吊され得る点が理解されよう。複数のピッキング手段２５０は、保管システムの上方の天井から懸吊され得る点が理解されよう。

代替的には、単一のピッキング手段２５０が、集中制御ユーティリティの制御下において保管システムの上方の所要点へと移動され得るように、単一のピッキング手段２５０が、保管システムの上方でＸ－Ｙ方向に可動である可動ビーム上に置かれてもよい。

さらに、ロボットピッキング手段２５０は、システムの端でのピッキングを考慮して保管システムのエッジの周囲に位置決めされてもよい点が理解されよう。

図１０ｄの実施形態では、箱１０を備える１つのロボット装置３３０から配送コンテナＤＴを備えるロボット装置３３０内に直接的に商品をピッキングするさらなるロボットピッキング装置５５０が示される。ロボットピッキング装置５５０は、一形態のロボットロードハンドリング装置６３０上に取り付けられる。装置６３０は、箱１０または配送コンテナＤＴをハンドリングする能力を有さず、むしろピッキングが行われ得る位置へと保管システムの上方のグリッド２２の周囲でピッキング手段５５０を移動させるための手段である点が理解されよう。さらに、ロボットロードハンドリング装置６３０上に取り付けられたロボットピッキング装置５５０は、グリッドの周囲で移動され、在庫アイテム２８がピッキング手段にアクセス可能である限りはあらゆる位置において箱１０から在庫アイテムをピッキングするために使用され得る点が理解されよう。例えば、一例では、箱１０が、システム内のスタック１２の中の１つから持ち上げられ、グリッドのレベルの上方に配設されるように解除可能にラッチングされ得る。次いで、モバイルロボットピッキング装置が、所要に応じて複数の在庫アイテム２８をピッキングし、ターゲットの配送コンテナＤＴ内に個別にまたは組み合わせてそれらの在庫アイテム２８を下ろし得る。次いで、箱１０は、適切なスタック１２に戻され得る。グリッド２２上で箱１０を支持するラッチング手段は、グリッド２２上で箱１０を支持することが可能な任意の適切な形態のものであってよく、遠隔的に操作可能であってもよい。

本発明のこの態様の利点は、箱１０および配送コンテナＤＴが、スタック１２から一度持ち上げられ、ロボット装置３３０内に保持される点であることが理解されよう。箱１０および配送コンテナＤＴは、１つの位置からピックアップされ、ピッキングが行われる間にシステムの適切な点に一時的に配置される必要はない。この実施形態では、集中制御ユーティリティは、システムの比較的渋滞していない部分にある装置３３０内に箱１０および配送コンテナＤＴを位置決めすることが可能である。このようにすることで、グリッド２２はその最大能力まで使用され得る。

上述のいずれのロボットピッキング装置の場合においても、ピッキング手段５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、および６５０は、箱から単一の在庫アイテム２８をピッキングし配送コンテナＤＴ内にその在庫アイテム２８を配置するものとして説明されている点が理解されよう。しかし、本発明のさらなる一態様では、ピッキング手段５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、および６５０は、単一の箱１０から複数の在庫アイテム２８をピッキングするかまたは複数の箱１０から単一のアイテム２８をピッキングするかのいずれかで、複数の在庫アイテム２８をピッキングするように構成されてもよい。ピッキングされた複数の在庫アイテム２８は、同一宛先の配送コンテナＤＴ向けのものであってもよく、または複数の配送コンテナＤＴ向けのものであってもよい。

ピッキング手段１５が単一の箱１０から複数のアイテムをピッキングし得るようにするために、上述のロボットピッキング装置は、装置の空洞部４０内に保管手段を備え得る点が理解されよう。

使用時には、上述のようなロボットピッキング装置は、ピッキングされることとなる在庫アイテム２８を収容した箱１０の上方の位置に移動される。一人の顧客が複数の一在庫アイテム２８を注文したような状況では、ピッキング手段１５０は、第１のアイテム２８をピッキングし、空洞部４０内の保管手段内に前記アイテム２８を配置する。次いで、ピッキング手段１５０は、さらなる在庫アイテム２８をピッキングし、装置の空洞部４０内の保管手段内に前記第２の在庫アイテム２８を配置するように操縦される。これは、すべての必要な在庫アイテム２８が保管手段内に位置するまで繰り返される。次いで、ロボットピッキング装置は、グリッドの下方の配送コンテナＤＴの上方の位置に移動し、ピッキング手段は、保管手段から配送コンテナＤＴにアイテム２８を移動させるために使用されて、所要に応じて適切なセンサ手段またはカメラ手段により支援されつつ所要に応じてアイテムを配置する。

種々のカテゴリーの複数の在庫アイテム２８’、２８’’、および２８’’’が複数の箱１０内に置かれる場合には、ロボットピッキング装置は、第１の箱１０’の上方の位置に移動され、第１の在庫アイテム２８’は、ピッキング手段によりピッキングされ、装置の空洞部４０内の保管手段内に配置される。次いで、ロボットピッキング装置は、第２の在庫アイテム２８’’が保管される第２の箱１０’’に移動される。次いで、第２のアイテム２８’’は、ピッキング手段によりピッキングされ、装置の空洞部４０内の保管手段内に配置される。最後に、装置は、第３の箱１０’’’の上の位置に移動され、第３のアイテム２８’’’がピッキングされる。次いで、ロボットピッキング装置は、ターゲットの配送コンテナの上の位置に移動され、アイテム２８’、２８’’、および２８’’’は、保管手段から配送コンテナＤＴへピッキング手段１５０によって移送される。

複数の在庫アイテム２８は、同一の顧客注文用である必要はなく、アイテム２８が複数の箱からピッキングされ得ることにより、複数の配送コンテナＤＴ内に下ろされ得る点が理解されよう。

これは、在庫アイテム２８’、２８’’、および２８’’’が保管システム内において共に近くに位置する場合には特に有用であり得る。

図１１ａは、本発明のさらなる態様を示す。図１１ａにおいて分かるように、保管システムまたはその一部は、システムの１つのエッジに位置するロボットピッキング手段３５０を備える。ロボットピッキング手段３５０は、トラック手段３６０上に可動に取り付けられる。ピッキング手段３５０は、中心ユーティリティの制御下においてトラックに沿って移動され得る。ロボット装置３５０は、適切な固定電源から直接的に給電され得る。有利には、本発明のこの態様では、ロボットピッキング手段３５０は、バッテリ給電される必要はなく、ロボットピッキング装置の空洞部内に収容されたピッキング手段１５０よりも堅固なものであり得る。ロボットピッキング手段３５０は、適切な取付け手段に対して固定的に取り付けられ得る点が理解されよう。取付け手段は、保管システムを収容する建物または施設の構造部材、または横ビームもしくはＲＳＪなどの特定用途向け取付け手段を含み得るがそれらに限定されない。

使用時には、ロボットロードハンドリング装置３０は、ピッキングされることとなる在庫アイテム２８を収容する箱１０と、ロボットロードハンドリング装置３０により位置決めされる箱１０内の在庫アイテム２８を必要とする配送コンテナＤＴとをロボットピッキング装置に隣接するように位置決めする。集中制御ユーティリティの制御下において、ピッキング手段３５０は、箱１０から在庫アイテムをピッキングし、ターゲットの配送コンテナＤＴ内にその在庫アイテムを配置する。ピッキングプロセスは、前記在庫アイテム２８を必要とするすべての配送コンテナが対処されるまでこの様式で継続する。この時点において、ロードハンドリング装置３０は、さらなる在庫アイテムを必要としない配送コンテナＤＴを取り出し、発送段階にまたは主要グリッドの保管部分内に移動し得る。

このグリッドピッキング方法は、在庫アイテムをピッキングするためにグリッドの周囲におけるロボット装置の実質的により少ない移動を必要とする点が理解されよう。

図１２は、図１１ａおよび図１１ｂを参照として上述したロボットピッキング装置３５０の代替的な構成を示す。図１２では、ロボットピッキング手段４５０は、ガントリークレーン４８０から懸吊される。ロボットピッキング手段４５０は、グリッド２２の外縁の周囲に位置する適切なビームから懸吊される。図１２ａに示すように、ロボットピッキング手段４５０は、グリッドの下方のスタック１２の頂部上に位置する箱１０または配送コンテナのいずれからもピッキングし得る。

ピッキング手段４５０は、グリッド２２全体がアクセスされ得る利点を伴いつつ、図１１ｂを参照として説明されるものと同様の様式で動作する。

配送コンテナ１０からの在庫アイテム２８の取り出しにより結果として配送コンテナＤＴが空になる場合には、その配送コンテナＤＴは、別の顧客注文用の配送コンテナＤＴとなり得るか、またはさらなる在庫アイテム２８が中に置かれるように保管部または商品到着部へと戻され得る。

このようにすることで、手作業によるピックステーションでの渋滞が回避される。さらに、ピックステーションが、手作業によるピッキング用またはロボットピッキング用のいずれであるかに関わらずかなりの投資費用に上る。本発明を利用して効果的にピッキングされ得るアイテムについては、所与のピッキング能力に対する全投資費用が大幅に削減され得る。いくつかの注文は、通常のピックステーションへのアクセスを伴わずにすべてがピッキング可能となり得る点が理解されよう。

さらに、例えば図５に示すように１つの箱１０深さのみであるロボットピッキングエリアを使用することにより、他の場合であれば未使用である空間が生産性を与えられ得ることによって所与の倉庫の収容能力全体を増加させることが可能となり得る点が理解されよう。

さらに、保管およびピッキングシステムのロボットピッキング部分１００は、ピッキングされた注文が配送車両に積み込まれ発送される前にある時間期間にわたり保持されることを可能にするための冷凍セクションまたは雰囲気セクションを備えてもよい。グリッドサイズおよびＤＴ発送エリアの平均滞在時間は、グリッド上のロボットロードハンドリング装置３０、１３０の密度により決定され、そのため特に低頻度アイテムがピックステーションで手作業によりピッキングされることも可能である場合には、より短いリードタイムが受け入れられ得る点が理解されよう。

さらに、本発明の上述の態様は、Ｏｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第１５０２１２３．１号において以前に開示されているような高速で移動していることが考慮される特定の在庫アイテム２８用の高速定置型ロボットロードハンドリング装置と組み合わされてもよい。

さらに、ピッカー装置３０、１３０、２３０、３３０、および４３０は、ピッキングされた在庫アイテム２８が正確な配送コンテナＤＴおよび／または配送コンテナＤＴの正確な部分に配送されるのを確保するためのセンサ手段をさらに備え得る点が理解されよう。配送コンテナＤＴは、複数のバッグを備えてもよく、前記センサ手段は、配送コンテナＤＴ内のバッグ内への在庫アイテム２８の正確な位置決めを確保するために使用され得る。

上記の実施形態は実質的に同一の形状および構成の箱１０を参照として説明されるが、システムは、代替的な形状、サイズ、および構成の箱および配送コンテナを使用するように適合化され得る点が理解されよう。この状況では、ロボットロードハンドリング装置およびロボットピッキング装置が、種々の形状およびサイズの箱およびコンテナをハンドリングし得るシステム内に設けられる必要がある。さらに、保管システムの特定のエリアが、代替的なサイズのコンテナおよび箱をハンドリングするように適合化されてもよい。

さらに、グリッド２２の上方に配設されたピッキング手段は、ロボット装置３０である必要はないが、配送コンテナＤＴに在庫アイテム２８を移送するために箱１０から直接的に在庫アイテム２８をピッキングするためのグリッド２２へのアクセスを有するオペレータを備えてもよい点が理解されよう。オペレータは、ロボットサービス装置上で移動し得る。

本発明のさらなる態様では、図１～図４を参照として上述したロボットピッキングおよび保管システムは、種々の機能を実施する箱１０を備える。以下で説明される箱１０は、上述のロボットロードハンドリング装置３０のいずれとの関連においても使用され得る点が理解されよう。

本発明のさらなる実施形態では、箱１０の派生物４１０が、箱４１０の底部から複数の在庫アイテム２８の中の１つまたは複数を分配するための機構を備える。図１３～図１８に示すように、箱４１０は、これを達成するための多数の機構を備え得る。各機構が以下で詳細に説明される。しかし、いずれの場合においても実現されることとなる目的は、実質的に同一である、すなわち在庫アイテム２８を下ろす能力であるか、または箱４１０の下方に位置する配送コンテナＤＴ内に向かい、それにより在庫アイテム２８を収容している箱１０が保管システムのフレーム枠１４の下方のピックステーションへと移送される必要性を回避させる点で実質的に同一であるかのいずれかであることが理解されよう。

図１３を参照すると、箱４１０が、単一の箱４１０内に配設された８つの分配装置５６を有することが示される。分配装置の個数は、箱４１０内に保管されることとなる在庫アイテム２８のサイズおよび形状に応じて変更され得る点が理解されよう。

図１３ａ、図１３ｂ、および図１３ｃの箱４１０内に配設された分配装置５６は、従来的なベンディングマシン機構を備え、それにより単一の在庫アイテム２８が、所与の分配装置５６から分配され得る。保管される在庫アイテム２８は、各箱４１０内の複数の種々のカテゴリーの複数の種々のアイテムを備え得る点が理解されよう。代替的には、単一の箱４１０内のすべての分配装置が、同一の在庫アイテム２８を備えてもよい。

使用時には、分配手段への電気的入力、機械的入力、または電気機械的入力に応答して、単一のまたは複数の在庫アイテム２８が、箱４１０の底部の開口を経由して分配手段の底部から分配され得る。分配手段の底部は、分配されることとなる在庫アイテムが箱４１０の底部から放出されることを確保するために箱４１０の底部と協働しなければならない。各箱内に配設される分配手段の個数は、分配されることとなる在庫アイテム２８のサイズによって決まる点が理解されよう。さらに、任意の所与の顧客注文が複数の同一の在庫アイテム２８を必要とする場合があり、したがって分配装置は、所与の種類の単一または複数の在庫アイテム２８を分配することが可能でなければならない点が理解されよう。

箱４１０の底部の開口は、フラップ、２つの協働フラップ、ロールシャッター、または遠隔操作もしくは自律操作が可能である任意の他の適切な開閉手段であってもよい。かかる分配箱４１０を搬送するロードハンドリング装置３０は、ロボットピッキングエリア内の配送コンテナＤＴの上方の所与の位置にディスペンサタイプの箱を輸送するために中心ユーティリティから命令を受領し得る点が理解されよう。次いで、ロボットロードハンドリング装置３０は、ディスペンサ箱４１０の下方に下ろされる配送コンテナＤＴ内に在庫アイテム２８が下ろされるように箱４１０内の分配装置を作動させるための手段を備え得る。ロボットロードハンドリング装置を介して受領され送信される命令は、箱４１０または上述のロボットロードハンドリング装置３０の中に配設されている適切なセンサと共に機械的手段、電気的手段、電気機械的手段、またはワイヤレス手段を介して制御され得る。これらのセンサは、上述の箱グリッパアセンブリ３９内に位置し得るが、他の適切な手段が使用されてもよい。

さらに、命令は多数の様式で与えられ得る点が理解されよう。例えば、命令は、「位置ｘに向かい到達時に分配せよ」であってもよく、または命令は２つの項目で、すなわち初めに「位置ｘに向かえ」、および次いで「分配せよ」で発せられてもよい。

さらに、図１３ａ、図１３ｂ、および図１３ｃに示すように、箱４１０は、底部５８に永久開口５８を備えてもよく、分配手段５６は、永久開口５８からターゲットの在庫アイテム２８を移動させ放出させるように機能する。

ディスペンサ箱４１０内のカセット内にパッキングされた在庫アイテム２８は、同一のものであってもまたはそれぞれ異なるものであってもよい点が理解されよう。さらに、上述のロボットピッキング装置はいずれも、箱１０からカセット５６をピッキングし、単一の箱内にそれらのカセット５６をまとめ、それによりカスタマイズされた箱１０を作ることができ、次いでこの箱は、複数の配送コンテナＤＴへと適切なピッキング装置により輸送され、必要な個数のアイテム２８が、分配され得る点が理解されよう。このようにすることで、ロボットピッキング装置は、箱が配送コンテナ内に在庫アイテム２８を下ろすために上述の様式でシステムの周囲で輸送され得るように、カスタマイズされた箱１０を作る。

使用時に、上述の保管、ピッキング、および発送システムにおいて、かかる分配箱４１０は複数の状況で使用され得る。第１に、到着在庫アイテム２８が、パッキング解除され分配箱４１０内に装填され得る。必要な在庫アイテム２８で装填されると、上述のタイプのいずれかのロボットロードハンドリング装置が、保管システムのロボットピッキング部分に分配箱を輸送するために使用され得る。しかし、ロードハンドリング装置３０は、箱４１０の底部の開口５８を通してそのまたは各在庫アイテムを下ろすように分配手段５６を作動させるための手段を必要とする点が理解されよう。

図１４に示すように、前記分配箱４１０から在庫アイテムを必要とする配送コンテナＤＴの上方の位置に来ると、分配機構は、ロボットロードハンドリング装置３０と分配箱との間の適切な通信手段により作動され、必要な在庫アイテム２８が、保管システムのロボットピッキング部分内のグリッドの下方に位置する配送コンテナＤＴ内に下ろされる。

在庫アイテム２８が、必要な配送コンテナＤＴ内に下ろされると、分配箱４１０は、再充填されることとなるシステムの商品到着部分へとロボットロードハンドリング装置３０により戻され得るか、または在庫アイテム２８が再び必要になるまでスタック１２内への保管のために主要保管システムに戻され得る。

この状況において、配送コンテナＤＴ内の注文が完成し得る。その場合に、コンテナＤＴは、配送に進むためにバンまたは発送ステーションへとロボットロードハンドリング装置３０により輸送され得る。しかし、注文が満たされていない場合には、配送コンテナＤＴは、保管システムのロボットピッキング部分内に保持されて、さらなる在庫アイテム２８が中に下ろされるのを待機し得る。さらに、配送コンテナＤＴは、手作業またはロボットによりさらなる在庫アイテム２８が追加されるように従来的なピックステーションへの輸送を必要とし得る。さらに、注文が完成したが発送が行われ得るまでに遅延が生じる場合には、配送コンテナＤＴは、主要保管システムに輸送され配送時間が知らされるまで主要保管システムに保管され得る。

本発明の第３の態様のさらなる実施形態では、図１５ａに示すように、箱５１０が、箱５１０内に収容されたアイテムが箱５１０の下方に位置する配送コンテナＤＴへと箱５１０から落とされ得るように、底部に１つまたは複数の開口またはハッチ６０を有する。このようにすることで、箱５１０は、上述のようにディスペンサ箱５１０とみなされ得る。しかし、この形態の箱１０では、箱５１０が必要とされる配送コンテナＤＴの上の本来位置にある場合に、箱５１０の内容物全体が配送コンテナＤＴ内に下ろされる。

図１５ａ、図１５ｂ、および図１５ｃを参照すると、好ましくは、底部７５の全体が１つまたは複数の可動パネル６５からなる。１つまたは複数の可動パネルまたはパネルが、図１５ａ、図１５ｂ、および図１３ｃに示す第２の完全開口位置にある場合には、ハッチ６０は、箱１０の底部７５の全体にわたる。ハッチが、箱５１０の底部と同一サイズであることにより、非常に大型のアイテムであっても、箱５１０の下方の配送コンテナＤＴに確実に分配され得る。

図１５ａ、図１５ｂ、および図１５ｃに示すように、１つまたは複数の摺動可能パネルが、図１５ａに示す第１の閉位置から図１５ｂに示す第２の開位置へと移動する。第１の位置では、パネル６５は、連続底部を形成するように図１５ａに示すように箱１０の側部に当接する。

この実施形態は、アイテムが箱５１０のパネルと側部７０との間に引っ掛かった状態になるリスクが殆どないという利点を有する。この実施形態は、摺動可能パネルが箱５１０の内容物または箱５１０の下方の配送コンテナＤＴの内容物によって妨げられるリスクが殆どまたは全くないというさらなる利点を有する。

閉位置から開位置へとパネル６５を移動させるための一形態の機構が、図１５ｄに示される。この機構は、図１５ｃに示されるように開位置から閉位置へとパネル６５を巻き上げるためのローラータイプ機構を備える。

図１５ｅに示すように、使用時に、ロボットロードハンドリング装置３０は、本発明の一形態にしたがいディスペンサ箱５１０を搬送し、ターゲットの配送コンテナＤＴの上方の位置に移動される。ディスペンサ箱５１０は、中心制御ユーティリティを介しておよび／またはロボットロードハンドリング装置を介して作動され、箱５１０内に保管されたアイテムは、下方に位置する配送コンテナ内へと箱５１０の底部の開口を通り落下する。

図１６ａおよび図１６ｂに示すような別の好ましい実施形態では、図示される１つまたは複数の摺動可能パネルが設けられる。第１の位置では、パネルは、連続底部を形成しハッチ６０を閉じるように、図１６ａ～図１６ｃに示すように相互にまたは箱５１０の側部７０に対して当接または重畳する。第２の位置では、１つまたは複数の摺動可能パネルは、独立的に開かれ、それにより作動されたパネルの直上の箱５１０の内容物が、箱５１０を搬送するロボットロードハンドリング装置３０の下方の配送コンテナＤＴ内に下ろされることが可能となり得る。

図１６の箱４１０は、図示するように可動パネルごとに在庫アイテム２８を備え得る。代替的には、パネルごとに複数のアイテムが存在し、パネルは、単一のアイテムが分配されるのに十分なだけしか開かれなくてもよい。

さらなる実施形態のディスペンサ箱５１０では、例えば図１７および図１６に示すように、箱５１０は、１つまたは複数の可動パネルまたはフラップ６５により解除可能に開閉されるハッチ６０を備える。これらのパネルは、可撓性、弾性、変形可能な、連続的な、もしくは不連続の、または開位置から閉位置に移動するのに適した任意の形態のものであってもよい。

パネルは、図示される第１の位置すなわち閉位置と、ハッチ６０がコントローラユーティリティまたはロードハンドリング装置３０の制御下において完全にまたは部分的に開口する第２の位置すなわち開位置との間で移動され得る。

図１５に示す好ましい実施形態では、箱５１０は、側部７０ａおよび７０ｂと、一対の枢動可能パネルまたはフラップ６５ａおよび６５ｂにより形成される底部７５とを有する。

第１の閉位置では、フラップ同士は、図１７に示すように箱５１０の内容物を保持する連続底部６５を形成するように相互に当接または重畳する。

第２の開位置では、フラップ６５ａおよび６５ｂは、枢動し、箱５１０の内容物が箱５１０の下方の配送コンテナＤＴ内に落下し得るように箱５１０の下方の配送コンテナＤＴに向かって外方に開く。

２つ以上の枢動可能パネル６５ａおよび６５ｂは、箱５１０の下方の配送コンテナＤＴ内に箱５１０の内容物を分配するように第１の位置から第２の開位置へと、箱５１０と直接的な通信状態にあるコントローラユーティリティによりまたは箱５１０を搬送するロボットロードハンドリング装置３０との通信を介して、共にまたは独立的に移動され得る。次いで、パネル６５ａおよび６５ｂは、箱５１０が他の在庫アイテム２８を受けることが可能な状態になるように第１の閉位置へと戻され得る。

内方に開く枢動可能パネル６５ａおよび６５ｂが設けられてもよい点が理解されよう。

さらに、内方および外方に開くことが可能である枢動可能パネル６５ａおよび６５ｂが設けられてもよい点が理解されよう。

代替的な一実施形態では、箱５１０は、それぞれが箱５１０Ａの下方の箱にコンパートメントの一方の内容物を分配するように第１の閉位置から第２の開位置へと独立的に移動され得る１つまたは複数の枢動可能パネル６５を備える２つ以上のコンパートメントＡおよびＢへと区分されてもよい。

代替的な一実施形態では、複数の当接しているまたは重畳しているパネルが、第１の閉位置において箱５１０の底部を形成する。パネルは、箱５１０の下方の配送コンテナＤＴに箱５１０からアイテムを分配し得るハッチ６０を形成するために、当接しているパネルの場合には重畳するように、または重畳しているパネルの場合にはさらに重畳するように第２の位置へとコントローラにより回転され得る。ハッチのサイズは、第２の開位置においてパネルの重畳量を変更することによって変更され得る。

代替的な一実施形態では、ハッチ６０は、底部７５の一部を横断して延在するに過ぎない。第１の位置すなわち閉位置においてハッチ６０を覆い箱５１０の内容物を保持する１つまたは複数の可動パネル６５が設けられる。１つまたは複数のパネル６５は、箱５１０Ａ内のアイテムが箱５１０Ａの下方の箱へとハッチを通り落下するようにハッチが部分的にまたは完全に開かれる第２の位置へと、ハッチから離れるように独立的に移動され得る。

さらなる実施形態では、１つまたは複数のパネル６０は、第１の位置から第２の位置へと側方に移動する。代替的には両側に移動する単一のパネル６０が設けられてもよい点が理解されよう。

２つ以上のパネル６０が設けられる場合には、それらのパネル６０は、ハッチを閉じるために第１の位置において相互に当接または重畳することが可能である点が理解されよう。

２つ以上のパネル６５が設けられる場合には、各パネルは、他のパネルから独立的に移動され得る点が理解されよう。

１つまたは複数の可動パネルにより底部においてそれぞれが閉じられる複数のハッチが設けられ得る点が理解されよう。

１つまたは複数のパネルの第２の位置を変更することにより、ハッチは、下方の配送コンテナＤＴ内に箱５１０の内容物の一部またはすべてを分配するように部分的にまたは完全に開かれ得る点が理解されよう。これは、小型のアイテムを分配しより大きなアイテムを保持する必要がある場合には特に好ましいものとなり得る。代替的には、これは、もっぱら例としてであるが穀物、洗剤、砂糖、もしくは同様の粉末、パッケージング材料もしくはビーズ、菓子、グリッター、もしくは小型玩具などのノベルティーアイテム、または液体などの、流体または流動自在アイテムを分配する場合には特に好ましいものとなり得る。

可撓性層または弾性層が、ハッチに向かってアイテムを送るための漏斗またはチャネルとして機能するようにハッチから延在してもよい点が理解されよう。

代替的な一実施形態では、箱の底部は、より重いアイテムが分配され得る開口または弁を有した弾性層を備える点が理解されよう。この開口は、分配されるべきアイテムの重量が開口６０を通してアイテムを送るのに十分なものとなるようにサイズ設定され得る。代替的には、１つまたは複数の開口は、箱５１０内の他のアイテムが分配されるべき１つまたは複数のアイテムを圧迫した場合にのみ、箱５１０の下方の配送コンテナＤＴに箱５１０からアイテムを分配するようにサイズ設定および形状設定され得る。

代替的な一実施形態では、箱の底部は、小型のアイテムが箱５１０の下方の配送コンテナに箱５１０を通り落下するようにネットを備える点が理解されよう。

この実施形態で説明されるディスペンサ箱は、単一のアイテムのみを搬送し得る点が理解されよう。しかし、ディスペンサ箱５１０は、図１４ａに示すように、箱の底部の個別に開口可能および閉鎖可能な部分上にそれぞれが位置する複数のアイテムを搬送し得る。

使用時には、上述の実施形態のいずれかにおいて説明されるようなロボットロードハンドリング装置またはロボットロードピッキング装置３０が、ディスペンサ箱内の在庫アイテム２８を必要としている配送コンテナの上方のロボットピッキンググリッド上のグリッド位置へと分配箱５１０を輸送する。信号が、分配箱５１０内の解除可能開口機構に、または箱５１０を搬送しているロボットロードハンドリング装置に印加され、この信号は、分配箱内の開口機構を解除するように機能し、在庫アイテム２８は、配送コンテナＤＴ内に下ろされる。

ディスペンサ箱５１０は、分配されるアイテムが正確な配送コンテナＤＴ内にまたは正確な配送コンテナＤＴの正確な部分に下ろされることを確認するための確認手段を備えてもよい。

図１８ａおよび図１８ｂに示されるような本発明のさらなる態様では、箱１０は、菓子、液体、小麦粉、ナッツ、およびボルト、または他のかかる在庫アイテム２８などの「流動自在な」在庫アイテムを収容するためのホッパーの形態を備える。箱８１０は、種々のカテゴリーの在庫アイテム２８を収容する個別のホッパータイプセクションを備えてもよく、または単一カテゴリーの在庫アイテム２８を収容する単一のホッパータイプユニットを有する箱９１０を備えてもよい。

使用時には、前記ホッパータイプディスペンサ箱を備える箱１０は、上述の実施形態のいずれかにおいて説明されるようなロボットロードハンドリング装置またはロボットロードピッキング装置３０により輸送される。装置は、ディスペンサ箱８１０、９１０内の在庫アイテム２８を必要としている配送コンテナＤＴの上方のロボットピッキンググリッド上のグリッド位置へと分配箱８１０、９１０を輸送する。信号が、分配箱８１０、９１０内の解除可能開口機構６１に、または箱８１０、９１０を搬送しているロボットロードハンドリング装置に印加され、この信号は、分配箱内のそのまたは各開口機構６１を解除するように機能し、在庫アイテム２８は、配送コンテナＤＴ内に下ろされる。

ディスペンサ箱８１０の場合には、各セクションが、在庫アイテム２８が適宜センサ手段およびカメラ手段を使用して配送コンテナＤＴの正確なセクション内に分配され得るように、解除可能開口機構６１を必要とする点が理解されよう。

配送コンテナＤＴは、顧客への移送を進めるための実際の配送コンテナであってもよく、または例えば代替的な注文処理センターなどの他の場所への配送用に定められた「後でピッキングする」アイテムを有する箱１０であってもよい点に留意されたい。配送コンテナＤＴという用語は、配送コンテナＤＴから箱１０を識別するために使用される。しかし、箱およびＤＴは、同様のまたは実質的に同一の形状および構成のものであってもよく、箱の機能が、箱の実際の形状またはサイズにおける何らかの相違ではなくかかる定義を規定する点が理解されよう。

また、配送コンテナＤＴは、ロボットロードハンドリング装置が主要保管システムのスタック１２内または名目上のロボットピッキングエリア内のいずれかに関わらずすべての箱の移動をハンドリングし得ることを確保するために箱１０内に収容されてもよい点が理解されよう。

さらに、上述の実施形態の多くが、遠隔のまたは別個のロボットピッキングエリアを参照として説明されるが、主要保管システムは、従来的なピッキングおよび保管システムとして同時に機能するようなロボットピッキングエリアとして使用されることが可能である点が理解されよう。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ 保管システム内で少なくとも１つのコンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするためのピッキング装置であって、前記保管システムは、
複数のコンテナの上のグリッドパターン中に配置されている複数のレールまたはトラックを備え、
前記グリッドパターンは複数のグリッドスペースを備え、
前記複数のコンテナは、単一のグリッドスペースのフットプリント内の前記複数のトラックまたはレールの下方に位置し、
前記ピッキング装置は、前記複数のコンテナの上方の前記複数のレールまたはトラック上で側方に移動するように構成され、前記複数のコンテナの一部分は在庫アイテムを備え、
前記ピッキング装置が、少なくとも１つのコンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするように適合されているピッキング手段と、前記少なくとも１つのコンテナから異なる予め定められたコンテナに、前記在庫アイテムまたは各在庫アイテムを移動する手段とを備えることを特徴とする、ピッキング装置。
［２］ 少なくとも１つの車両手段をさらに備え、
各車両手段は、車両本体とホイールアセンブリを備え、
前記ホイールアセンブリは、前記装置の動きを第１の方向に案内するように、レールまたはトラックの第１のセットと係合するためのホイールの第１のセットと、前記装置の動きを第２の方向に案内するように、レールまたはトラックの第２のセットと係合するためのホイールの第２のセットとを備える、［１］に記載のピッキング装置。
［３］ 前記ピッキング装置は、少なくとも１つのコンテナを持ち上げ、移動するためロードハンドリング手段をさらに備え、
前記ピッキング装置は、コンテナ収容空間と、グリッドの下から前記コンテナ収容空間に少なくとも１つのコンテナを持ち上げる持ち上げ手段とをさらに備える、［１］または［２］に記載のピッキング装置。
［４］ 前記ピッキング手段と、前記ロードハンドリング手段と、前記持ち上げ手段とは、１つの車両本体内の同じ場所に配置されている、［３］に記載のピッキング装置。
［５］ 前記ピッキング手段と前記ロードハンドリング手段は、別々の車両本体上に、または別々の車両本体内に置かれ、各車両は、前記トラックまたはレール上で別々に移動可能である、［３］に記載のピッキング装置。
［６］ 前記コンテナ収容空間は、前記ピッキング装置の上方から前記ピッキング手段によってアクセス可能である、［５］に記載のピッキング装置。
［７］ 前記持ち上げ手段は、前記保管システム内に置かれている上昇手段を備え、前記上昇手段は、その上に置かれているコンテナを前記コンテナ収容空間中に上昇させるように適合されている、［３］から［６］のうちのいずれか１項に記載のピッキング装置。
［８］ 車両本体内にアイテム保管手段をさらに備え、前記アイテム保管手段は、複数のアイテムが、少なくとも１つのコンテナからピッキングされ、車両または各車両内に保持できるようにする、［１］から［７］のうちのいずれか１項に記載のピッキング装置。
［９］ 前記ピッキング手段は、前記保管システムの一部分上に、または、前記保管システムを囲む建物の構造的部分上に取り付けられる、［１］に記載のピッキング装置。
［１０］ 前記ピッキング手段は、前記保管システムの上方で可動であるクレーン手段上に取り付けられ、前記ピッキング手段は、前記保管システム中の任意の個々のグリッドスペースの上方に置かれてよい、［１］に記載のピッキング装置。
［１１］ 前記ピッキング手段は、コンテナから１つ以上の在庫アイテムを解除可能に係合し、持ち上げるように適合されている複数のロボットピッキング手段を備える、［１］から［１０］のうちのいずれか１項に記載のピッキング装置。
［１２］ 前記ピッキング手段は、コンテナから在庫アイテムをピッキングするように適合されているグリッパまたはハンドを備える、［１１］に記載のピッキング装置。
［１３］ 前記ピッキング手段は、真空手段により作動される吸引カップを備え、または、中心制御ユーティリティにより作動される遠隔制御可能グリッパを備えることができる、［１１］または［１２］に記載のピッキング装置。
［１４］ 保管システムが、前記保管システム中で動作可能な［１］から［１３］のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つのピッキング装置を備える、［１］から［１３］のうちのいずれか１項に記載の保管システム。
［１５］ 前記保管システムが、少なくとも１つのロードハンドリング装置をさらに備え、前記ロードハンドリング装置は、車両本体内に置かれたコンテナ収容空間を備え、前記ロードハンドリング装置は、コンテナを前記コンテナ収容空間内に持ち上げるように配置されている、［１４］に記載の保管システム。
［１６］ 前記ピッキング装置または各ピッキング装置と、前記ロードハンドリング装置または各ロードハンドリング装置とは、中心制御ユーティリティの制御下の前記システムの、前記レールまたはトラック上で動作可能である、［１］から［１５］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［１７］ 前記コンテナまたは各コンテナは、複数の在庫アイテムを備える、［１］から［１６］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［１８］ 前記コンテナまたは各コンテナは、配送のための顧客注文を備える、［１］から［１７］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［１９］ 前記ピッキング装置は、前記保管システムの一部分上でのみ動作可能である、［１］から［１８］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２０］ 前記保管システムの一部分は、前記レールまたはトラックの下方に配設されている単層のコンテナを備える、［１］から［１９］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２１］ 前記ピッキング手段は、在庫アイテムを備える第１のコンテナから少なくとも１つのアイテムをピッキングし、第２のコンテナ中に少なくとも１つの在庫アイテムを下ろし、前記第２のコンテナは、顧客注文を備える、［１］から［２０］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２２］ 前記第２のコンテナは、前記ピッキングされた在庫アイテムが下ろされてもよいバッグ手段を備える、［２１］に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２３］ 前記ピッキングされた在庫アイテムが前記コンテナ内に下ろされている前記位置を感知および制御するセンサ手段がさらに提供されている、［２１］または［２２］に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２４］ 前記センサ手段は、カメラを備えている、［２３］に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２５］ 前記コンテナはまたは各コンテナは、前記保管システム中に保管されている、［１］から［２４］のうちのいずれか１項に記載の保管システムまたはピッキング装置。
［２６］ 顧客注文への在庫アイテムの一部またはすべてのピッキングが、グリッド上で取りかかられる、［１］から［２５］のうちのいずれか１項に記載の保管システム。

Claims (17)

1. 保管システム内で少なくとも１つのコンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするためのピッキング装置であって、
   前記保管システムは、複数のコンテナの上のグリッドパターン中に配置されている複数のレール又はトラックを備え、前記グリッドパターンは複数のグリッドスペースを備え、前記複数のコンテナは、単一のグリッドスペースのフットプリント内の前記複数のトラック又はレールの下方に位置し、
   前記保管システムは、前記複数のコンテナの上を前記複数のレール又はトラック上を横方向に動くように構成された１つ以上のロードハンドリング装置を備え、前記複数のコンテナの一部分が在庫アイテムを備え、
   各ロードハンドリング装置が、車両本体とホイールアセンブリを備える車両手段と、少なくとも１つのコンテナを持ち上げ、移動するためのロードハンドリング手段を備え、
   前記ホイールアセンブリは、前記ロードハンドリング装置の動きを第１の方向に案内するように、レール又はトラックの第１のセットと係合するためのホイールの第１のセットと、前記ロードハンドリング装置の動きを第２の方向に案内するように、レール又はトラックの第２のセットと係合するためのホイールの第２のセットとを備える、ピッキング装置において、
   前記ピッキング装置が、前記保管システムの上に懸吊されており、保管コンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするように適合されているピッキング手段と、前記保管コンテナから配送コンテナに、前記在庫アイテム又は各在庫アイテムを移動する手段とを備えることを特徴とする、ピッキング装置。
2. 前記ピッキング装置は、前記保管システムの一部分上に、又は、前記保管システムを囲む建物の構造的部分上に取り付けられている、請求項１に記載のピッキング装置。
3. 前記ピッキング手段が前記保管システムの上で前記第１の方向、及び前記第２の方向に移動できるように可動ビーム上に取り付けられている、請求項１に記載のピッキング装置。
4. 前記ピッキング手段が前記保管システム中の任意の個々のグリッドスペースの上方に置かれ得るように、前記ピッキング装置が、前記保管システムの上方で可動であるクレーン手段上に取り付けられている、請求項１に記載のピッキング装置。
5. 前記ピッキング装置が、コンテナから１つ以上の在庫アイテムを解除可能に係合し、持ち上げるように適合されている複数のロボットピッキング手段を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のピッキング装置。
6. 前記ピッキング装置が、コンテナから在庫アイテムをピッキングするように適合されているグリッパまたはハンドを備える、請求項５に記載のピッキング装置。
7. 前記ピッキング装置が、真空手段により作動される吸引カップを備え、または、中心制御ユーティリティにより作動される遠隔制御可能グリッパを備えることができる、請求項５又は６に記載のピッキング装置。
8. 前記ピッキング装置が、グリッド位置に位置している保管コンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするように構成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のピッキング装置。
9. 前記ピッキング装置が、グリッド位置に位置している配送コンテナへ少なくとも１つのピッキングされた在庫アイテムを移動するように構成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載のピッキング装置。
10. 前記保管システムが１つ以上のロードハンドリング装置を備え、該ロードハンドリング装置は、コンテナ収容空間と、グリッドの下から前記コンテナ収容空間に少なくとも１つのコンテナを持ち上げる持ち上げ手段とをさらに備え、前記コンテナ収容空間は、前記ロードハンドリング装置の上方から前記ピッキング装置によってアクセス可能である、請求項１から９のいずれか１項に記載のピッキング装置。
11. 前記ピッキング装置は、ロードハンドリング装置の前記コンテナ収容空間内に収容されている保管コンテナから少なくとも１つの在庫アイテムをピッキングするように構成されている、請求項１０に記載のピッキング装置。
12. 前記ピッキング装置は、ロードハンドリング装置の前記コンテナ収容空間内に収容されている配送コンテナへ少なくとも１つの在庫アイテムを移動するように構成されている、請求項１０に記載のピッキング装置。
13. 前記ピッキング装置は、配送コンテナ内に収容されているバッグの中へ少なくとも１つの在庫アイテムを移動するように構成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のピッキング装置。
14. 保管システムが、前記保管システム中で動作可能な請求項１から１３のいずれか１項に記載のピッキング装置を少なくとも１つ備える、保管システム。
15. 前記コンテナまたは各コンテナは複数の在庫アイテムを備える、請求項１４に記載の保管システム。
16. 前記ピッキング装置は、前記保管システムの一部分上でのみ動作可能である、請求項１４又は１５に記載の保管システム。
17. 前記保管システムが請求項１から１３のいずれか１項に記載のピッキング装置を複数備え、各ピッキング装置は前記保管システムのエッジの周囲に位置決めされている、請求項１４に記載の保管システム。

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