JP7465928B2

JP7465928B2 - インテリジェントストレージステーション装置及びシステム

Info

Publication number: JP7465928B2
Application number: JP2022150373A
Authority: JP
Inventors: 林唐; 明趙
Original assignee: Shanghai Yogo Robot Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yogo Robot Co Ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2024-04-11
Anticipated expiration: 2042-09-21
Also published as: JP2024044685A

Description

本発明はロボットの技術分野に属し、特に、インテリジェントストレージステーション装置及びシステムに関するものである。

ロボットの自己移動技術の発展に伴い、ロボットをいろいろな分野に使用している。ロボットが任務を実施するときの距離を減少させるため、サービス区域に複数の貯蔵ステーションを設けることによりロボットが近い貯蔵ステーションにおいて荷物を載せるか或いは下ろすようにすることができる。それにより、ロボットが配送等をするとき、距離が遠いことにより時間が多くかかる問題を解決することができる。しかしながら、従来のステーションは、機能が少なく、荷物を１つまたは少量しか載せるか或いは下ろすことができないので、複数の荷物を自動に載せるか或いは下ろすことを有効に管理することができず、ロボットの配送システムの配送効率の改善に影響を与えるおそれがある。

したがって、インテリジェントストレージステーション装置及びシステムを提供することにより従来の技術の欠点を解決する必要がある。

本発明の目的は、インテリジェントストレージステーション装置及びシステムを提供することにより、従来のロボットのステーションは複数の荷物を自動に載せるか或いは下ろすことを有効に管理することができないことを解決し、かつロボットの配送システムの配送効率を向上させることにある。

前記目的を実現するため、本発明は下記インテリジェントストレージステーション装置を提供する。本発明のインテリジェントストレージステーション装置は、プロフィールフレーム、当該プロフィールフレームにそれぞれ取り付けられるドッキング機構、輸送機構及び貯蔵機構を含む。前記プロフィールフレームにはロボットが出入する収納部が形成され、前記収納部には入口が形成され、前記ドッキング機構はハッチドアとハッチドア駆動モジュールを含み、前記ハッチドア駆動モジュールは前記ハッチドアが前記入口の開閉を制御するように駆動する。前記貯蔵機構は複数の荷物室を含み、前記輸送機構はロードボックスを複数の前記荷物室の間または前記貯蔵機構と前記収納部との間において輸送することができる。

本発明の好適な実施例において、前記貯蔵機構と前記ドッキング機構は並列に配置され、かつ前記輸送機構、前記ドッキング機構及び前記貯蔵機構は同一側に配置される。

本発明の好適な実施例において、前記輸送機構は、前記プロフィールフレーム上に取り付けられる垂直方向駆動モジュールと、前記垂直方向駆動モジュール上に取り付けられる水平方向駆動モジュールとを含み、前記水平方向駆動モジュール上には搭載フレームが取り付けられ、前記搭載フレームはロードボックスの搭載に用いられる。

本発明の好適な実施例において、前記垂直方向駆動モジュールは、前記プロフィールフレームの上部に水平方向に取り付けられる第一支持棒と、前記プロフィールフレームの底部に間隔を空けて取り付けられる２つの第一駆動輪とを含み、前記第一支持棒の両端には第二駆動輪がそれぞれ取り付けられ、前記第一駆動輪と前記第二駆動輪は１つずつ対応するように第一ベルトにより連結される。前記水平方向駆動モジュールの両側は２つの前記第一ベルトにより連結される。前記第一支持棒は第一モーターの駆動により回転し、前記第一支持棒の回転により前記水平方向駆動モジュールが前記第一ベルトと共に上下に移動するように駆動する。

本発明の好適な実施例において、前記第一モーターの固定端は前記プロフィールフレーム上に固定され、前記第一モーターの回転軸には第三駆動輪が取り付けられ、前記第一支持棒の中部には第四駆動輪が取り付けられている。前記第三駆動輪と前記第四駆動輪は第二ベルトにより連結される。前記第一モーターが回転するとき、前記第一支持棒が回転するように駆動する。

本発明の好適な実施例において、前記水平方向駆動モジュールは、間隔を空けて取り付けられる２つの水平棒と、２つの前記水平棒の同一側をそれぞれ連結する２つの垂直棒とを含む。前記搭載フレームは２つの前記水平棒の間に取り付けられ、かつ前記水平棒に沿ってスライドすることができる。前記垂直棒は前記垂直方向駆動モジュールに連結される。

本発明の好適な実施例において、前記垂直棒の両端には第五駆動輪がそれぞれ取り付けられ、２つの前記垂直棒の同一側に取り付けられている前記第五駆動輪は第三ベルトにより連結される。前記垂直棒には第二モーターが取り付けられ、前記第二モーターは前記第三ベルトが移動するように駆動する。

本発明の好適な実施例において、前記第二モーターに近づいている２つの前記垂直棒の一側の前記第五駆動輪は駆動棒により連結される。前記駆動棒の中部には第六駆動輪が取り付けられ、前記第二モーターの回転軸には第七駆動輪が取り付けられ、前記第六駆動輪と前記第七駆動輪は第四ベルトにより連結される。前記第二モーターが回転することにより前記駆動棒が回転するように駆動する。前記駆動棒が回転することにより、前記第二モーターの一側に近づいている前記第五駆動輪が回転し、かつ前記第三ベルトが移動するように駆動する。それにより前記搭載フレームが前記水平棒に沿って移動するように駆動する。

本発明の好適な実施例において、前記搭載フレームの上下両側には第一滑車がそれぞれ取り付けられ、対向している２つの前記第一滑車の一側は離れている２つの前記水平棒の一側にそれぞれ当接する。

本発明の好適な実施例において、離れている前記垂直棒の両側には第二滑車がそれぞれ取り付けられ、前記垂直方向駆動モジュールは間隔を空けて垂直方向に取り付けられる２つの第二支持棒を含む。対向している２つの前記第二滑車の一側は離れている２つの前記第二支持棒の一側にそれぞれ当接する。

本発明の好適な実施例において、前記インテリジェントストレージステーション装置は前記プロフィールフレーム上に取り付けられるオーダーエントリー機構を更に含む。前記オーダーエントリー機構は、前記プロフィールフレーム上に取り付けられる固定板、前記固定板上に取り付けられる板体及び第三モーターを含む。前記固定板上には手続き書類の入口が形成され、前記第三モーターは前記板体が前記手続き書類の入口を開閉するように駆動する。

本発明の好適な実施例において、前記固定板上にはスライド棒が設けられ、前記スライド棒上にはスライド塊が取り付けられ、前記スライド塊は前記板体に固定される。前記第三モーターは前記スライド塊が前記スライド棒に沿ってスライドするように駆動し、前記板体は前記スライド塊と連動する。

本発明の好適な実施例において、前記第三モーターの回転軸は第八駆動輪に結合され、前記固定板上には前記第八駆動輪と離れている第九駆動輪が取り付けられ、前記第八駆動輪と前記第九駆動輪は第五ベルトにより連結される。前記第五ベルトと前記スライド棒は平行に配置され、前記スライド塊は前記第五ベルトに固定される。前記第三モーターの駆動により前記第八駆動輪が回転するとき、前記第八駆動輪は前記第五ベルトが回転するように駆動し、前記スライド塊は前記第五ベルトと連動することにより前記スライド棒に沿ってスライドする。

本発明の好適な実施例において、前記ドッキング機構は前記プロフィールフレームの上部に取り付けられる第十駆動輪と前記ハッチドアの上部に取り付けられる第十一駆動輪を含み、前記第十駆動輪と前記第十一駆動輪は第六ベルトにより連結される。前記プロフィールフレームの上部には第四モーターが取り付けられ、前記第四モーターは前記第六ベルトが回転するように駆動し、前記ハッチドアは第六ベルトの駆動により上下に移動する。

本発明の好適な実施例において、前記収納部の前記ハッチドアの左右両側の側壁には案内棒がそれぞれ取り付けられている。前記ロボットが収納部に入るとき、２つの前記案内棒は前記ロボットの両側に当接する。

本発明の好適な実施例において、前記収納部の前記ハッチドアの左右両側の側壁には弾性部品がそれぞれ取り付けられている。前記ハッチドアには移動可能な支持フレームが取り付けられ、前記ハッチドアから離れている前記支持フレームの一端はプルストラップの一端に連結され、前記プルストラップの他端は前記収納部の上部に固定される固定部品を迂回して前記ハッチドアに連結される。前記ハッチドア駆動モジュールで前記ハッチドアを引くとき、ロボットは収納部に入ることにより前記弾性部品を圧縮する。前記支持フレームはその重力により自然的に垂れ下がっている。前記ハッチドア駆動モジュールで前記ハッチドアを閉めることにより前記収納部を密閉するとき、前記ハッチドアが下降することにより前記プルストラップは引っ張られるので、前記支持フレームの水平状態を維持し、かつ前記ロボットを前記弾性部品と前記支持フレームとの間に固定させる。

本発明の好適な実施例において、前記ハッチドア駆動モジュールは、駆動モーター、前記ハッチドアの上方に取り付けられる駆動軸及び前記ハッチドアの両側にそれぞれ取り付けられる２つの伝動輪を含む。前記駆動軸の両側には駆動輪がそれぞれ取り付けられ、各駆動輪と同一側の前記伝動輪はベルトにより連結される。前記収納部に向いている前記ハッチドアの一側には牽引棒が固定され、前記牽引棒の両端は２つのベルト上にそれぞれ固定される。前記駆動モーターは前記駆動軸が回転するように駆動し、２つの前記ベルトは前記駆動軸の回転により上下に移動し、それにより前記ハッチドアの開閉を制御することができる。

本発明の好適な実施例において、前記牽引棒の両端には挟持部品と結合部品が取り付けられている。前記挟持部品と前記結合部品はベルトに当接するとともに固定される。

本発明の好適な実施例において、前記ハッチドアにはプルストラップ案内棒が更に取り付けられている。前記プルストラップ案内棒は前記ハッチドアの移動方向に垂直であり、前記プルストラップの中部は前記プルストラップ案内棒上に巻かれる。

本発明はインテリジェントストレージステーションシステムを更に提供する。そのシステムはロボットと前記複数の実施例のうちいずれか１つに記載のインテリジェントストレージステーション装置とを含む。

以上のとおり、本発明のインテリジェントストレージステーション装置及びそのシステムにおいて、プロフィールフレーム上には収納部と入口が形成されているので、ドッキング機構の作用によりロボットを収納部内の所定の位置に停止させることができる。それにより、輸送機構はロードボックスをロボット上に容易に載せるか或いはロボット上のロードボックスを容易に下すことができる。また、輸送機構の駆動によりロードボックスを複数の荷物室の間において移動させるか或いは貯蔵機構と入口との間において移動させることができる。それにより複数のロードボックスを効率的に管理することができる。また、モジュールによりロードボックスを貯蔵する数量を増加させ、ロボットの配送効率を向上させることができる。

本発明の実施例に係る技術的事項をより詳細に説明するため、以下、本発明の実施例に係る図面を簡単に説明する。注意すべきことは、下記図面は、本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明の範囲を制限するものでないため、この技術分野の技術者は創造的な研究をしなくても下記図面により他の図面を想到することができる。
本発明の実施例に係るインテリジェントストレージステーション装置を示す斜視図である。図１のインテリジェントストレージステーション装置のケースの一部を省略した後の構造を示す斜視図である。図１のインテリジェントストレージステーション装置の水平方向駆動モジュールを示す斜視図である。図３のインテリジェントストレージステーション装置の水平方向駆動モジュールを他の角度に観察することを示す斜視図である。図１のインテリジェントストレージステーション装置の垂直方向駆動モジュールを示す斜視図である。図１のインテリジェントストレージステーション装置のオーダーエントリー機構を示す斜視図である。本発明の第四実施例に係るインテリジェントストレージステーション装置のドッキング機構を示す斜視図である。図７のインテリジェントストレージステーション装置のドッキング機構を他の角度に観察することを示す斜視図である。本発明の第五実施例に係るインテリジェントストレージステーション装置のドッキング機構を示す斜視図である。図９のインテリジェントストレージステーション装置のドッキング機構を他の角度に観察することを示す斜視図である。

本発明の目的、技術的事項及び発明の効果をより詳細に説明するため、以下、本発明の図面と具体的な実施例により本発明の技術的事項をより詳細に説明する。注意すべきことは、本発明の下記具体的な実施例は、本発明を説明するものであるが、本発明を制限するものでない。

注意すべきことは、本発明の明細書において用いる用語は、本発明の実施例の事項を説明するものであり、本発明を限定するものでない。本発明の明細書と特許請求の範囲中の各用語の意味は常用の意味に理解することができる。特別な説明がない限り、「１つ」、「１個」及び「該」等は複数を含むことができる。

注意すべきことは、本発明の明細書と特許請求の範囲中の「と／或いは」という用語は、１つの事項または複数の事項及びそれらの組合せを意味するとともにそれらを含むことができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例において、インテリジェントストレージステーション（Intelligent storage station）装置１００を提供する。そのインテリジェントストレージステーション装置１００は、配送すべき物品（例えばロードボックス３００）を貯蔵することに用いられ、ロボット２００の配送中のコネクティングステーション（Connecting station）になることができる。

図１～図１０に示すとおり、インテリジェントストレージステーション装置１００は、プロフィールフレーム（Profile frame）１０、プロフィールフレーム１０にそれぞれ取り付けられるドッキング機構（docking mechanism）２０、輸送機構３０及び貯蔵機構４０を含む。プロフィールフレーム１０は、プロフィールフレーム１０上に取り付けられるドッキング機構２０、輸送機構３０及び貯蔵機構４０を支持する。

プロフィールフレーム１０にはロボットが出入する収納部１１が形成されている。本実施例において、収納部１１はプロフィールフレーム１０の左下コーナーに形成され、収納部１１の内部には充電装置、電気接続装置等が設けられていることにより、収納部１１の内部においてロボットの充電を実施することができる。収納部１１に入口１２が形成されていることによりロボット２００は出入をすることができる。

ドッキング機構２０はハッチドア（hatch door）２１とハッチドア駆動モジュール２２を含む。ハッチドア駆動モジュール２２はハッチドア２１が入口１２の開閉を制御するように駆動する。ドッキング機構２０は収納部１１内のロボット２００の位置を決めることによりロボット２００が収納部１１内の所定の位置に位置するようにする。それにより、輸送機構３０はロードボックス（Load box）３００をロボット２００に容易に載せるか或いはロボット２００上のロードボックス３００を容易に下すことができる。

貯蔵機構４０は複数の荷物室４１を含み、各荷物室４１にロードボックス３００を１つずつ貯蔵することができる。輸送機構３０はロードボックス３００を複数の荷物室４１の間または貯蔵機構４０と収納部１１との間において輸送することができる。本実施例において、荷物室４１はサイズがロードボックス３００に対応する矩形に形成され、複数の荷物室４１は上下多層のマトリックスに配列されているので、輸送機構３０は荷物室４１のロードボックス３００を正確に載せるか或いは下ろすことができる。

貯蔵機構４０とドッキング機構２０は並列に配置され、かつ貯蔵機構４０、ドッキング機構２０及び収納部１１は同一側に配置される。本実施例のプロフィールフレーム１０の前部において、輸送機構３０、収納部１１、ドッキング機構２０及び貯蔵機構４０は同一側に配置され、本実施例のプロフィールフレーム１０の後部において、輸送機構３０は、収納部１１、ドッキング機構２０及び貯蔵機構４０における任意の位置まで到着することができるので、輸送機構３０でロードボックス３００を輸送する範囲を増加させることができる。

＜実施例２＞
図３～図５に示すとおり、輸送機構３０は、プロフィールフレーム１０上に取り付けられる垂直方向駆動モジュール３１と、垂直方向駆動モジュール３１上に取り付けられる水平方向駆動モジュール３２とを含む。水平方向駆動モジュール３２上には搭載フレーム３３が取り付けられ、搭載フレーム３３はロードボックス３００の搭載に用いられる。本実施例において、垂直方向駆動モジュール３１は水平方向駆動モジュール３２が垂直方向に移動するように駆動し、水平方向駆動モジュール３２は搭載フレーム３３が水平方向に移動するように駆動する。垂直方向駆動モジュール３１と水平方向駆動モジュール３２の協力により、搭載フレーム３３を垂直平面内の任意の位置まで移動させ、搭載フレーム３３上のロードボックス３００を所定の荷物室４１内に輸送することができる。

図５に示すとおり、垂直方向駆動モジュール３１は、プロフィールフレーム１０の上部に水平方向に取り付けられる第一支持棒３１１と、プロフィールフレーム１０の底部に間隔を空けて取り付けられる２つの第一駆動輪３１２とを含む。第一支持棒３１１の両端には第二駆動輪３１３がそれぞれ取り付けられ、第一駆動輪３１２と第二駆動輪３１３は１つずつ対応するように第一ベルト３１４により連結される。説明すべきことは、第一駆動輪３１２と第二駆動輪３１３との間に案内棒（図示せず）を更に取り付けることができる。その場合、水平方向駆動モジュール３２は案内棒に沿って上下方向にスライドすることにより水平方向駆動モジュール３２を支持するとともに水平方向駆動モジュール３２が落下することを防止することができる。水平方向駆動モジュール３２の両側は２つの第一ベルト３１４により連結される。第一支持棒３１１は第一モーター３１５の駆動により回転し、第一支持棒３１１の回転により第一ベルト３１４は上下に移動するとともに水平方向駆動モジュール３２及びその上の搭載フレーム３３が第一ベルト３１４と共に上下に移動するように駆動する。

具体的に、第一モーター３１５の固定端はプロフィールフレーム１０上に固定され、第一モーター３１５の回転軸には第三駆動輪３１６が取り付けられ、第一支持棒３１１の中部には第四駆動輪３１７が取り付けられている。第三駆動輪３１６と第四駆動輪３１７は第二ベルト３１８により連結される。第一モーター３１５が回転するとき、第三駆動輪３１６が回転するように駆動することができる。第三駆動輪３１６が回転するとき、第二ベルト３１８の駆動により第四駆動輪３１７は回転するとともに第一支持棒３１１が回転するように駆動することができる。

図３～図４に示すとおり、水平方向駆動モジュール３２は、間隔を空けて取り付けられる２つの水平棒３２１と、２つの水平棒３２１の同一側をそれぞれ連結する２つの垂直棒３２２とを含む。２つの水平棒３２１と２つの垂直棒３２２により矩形のフレーム構造が構成される。搭載フレーム３３は２つの水平棒３２１の間に取り付けられ、かつ水平棒３２１に沿ってスライドすることができる。搭載フレーム３３の上下両側には第一滑車３３１がそれぞれ取り付けられ、対向している２つの第一滑車３３１の一側は離れている２つの水平棒３２１の一側にそれぞれ当接する。それにより搭載フレーム３３が水平棒３２１に沿ってスライドする摩擦力を低減することができる。

垂直棒３２２は垂直方向駆動モジュール３１に連結される。２つの垂直棒３２２と２つの第一ベルト３１４は１つずつ対応するように組み立てられ、離れている前記垂直棒３２２の両側には第二滑車３３２がそれぞれ取り付けられている。本実施例において、垂直方向駆動モジュール３１は間隔を空けて垂直方向に取り付けられる２つの第二支持棒（図示せず）を含む。注意すべきことは、第二支持棒は前記案内棒であるか或いは他の構造であることができる。対向している２つの第二滑車３３２の一側は離れている２つの第二支持棒の一側にそれぞれ当接する。したがって、第一ベルト３１４が上下に移動する駆動力により水平方向駆動モジュール３２がスライドする摩擦力を低減することができる。

本発明の実施例二において、垂直棒３２２の両端には第五駆動輪３２３がそれぞれ取り付けられ、２つの垂直棒３２２の同一側に取り付けられている第五駆動輪は第三ベルト３２４により連結される。第三ベルト３２４の数量は２つであり、２つの第三ベルト３２４は平行状態に上下に配置され、各第三ベルト３２４は水平方向に配置されている。垂直棒３２２には第二モーター３２５が取り付けられ、第二モーター３２５は第三ベルト３２４が移動するように駆動する。

具体的に、第二モーター３２５に近づいている２つの垂直棒３２２の一側の第五駆動輪３２３は駆動棒３２６により連結される。駆動棒３２６は垂直に配置され、駆動棒３２６の両端には第五駆動輪３２３が同軸にそれぞれ取り付けられている。注意すべきことは、駆動棒３２６の数量は１つであり、１つの駆動棒３２６は２つの水平棒３２１のうちいずれか１つに取り付けられることができる。駆動棒３２６の中部には第六駆動輪３２７が取り付けられ、第二モーター３２５の回転軸には第七駆動輪３２８が取り付けられ、第六駆動輪３２７と第七駆動輪３２８は第四ベルト３２９により連結される。第二モーター３２５が回転するとき、駆動棒３２６が回転するように駆動することができる。駆動棒３２６が回転することにより、第二モーター３２５の一側に近づいている第五駆動輪３２３が回転し、かつ第三ベルト３２４が移動するように駆動することができる。それにより、搭載フレーム３３が水平棒３２１に沿って移動するように駆動し、搭載フレーム３３を水平方向に移動させることができる。

＜実施例３＞図１と図６に示すとおり、本発明のインテリジェントストレージステーション装置１００はプロフィールフレーム１０上に取り付けられるオーダーエントリー（order entry）機構５０を更に含む。オーダーエントリー機構５０は手続き書類と小型荷物等の出し入れを担当する。オーダーエントリー機構５０は、プロフィールフレーム１０上に取り付けられる固定板５１、固定板５１上に取り付けられる板体５２及び第三モーター５３を含む。固定板５１上には手続き書類の入口５１１が形成され、第三モーター５３は板体５２が手続き書類の入口５１１を開閉するように駆動する。本実施例において、板体５２の数量は２個であり、２個の板体５２は離れる方向または近づく方向に移動することにより手続き書類の入口５１１の開閉を制御することができる。

固定板５１上にはスライド棒５４が設けられ、スライド棒５４上にはスライド塊５５が取り付けられ、スライド塊５５は板体５２に固定される。第三モーター５３はスライド塊５５がスライド棒５４に沿ってスライドするように駆動し、板体５２はスライド塊５５と連動する。

具体的に、第三モーター５３の回転軸は第八駆動輪５６に結合され、固定板５１上には第八駆動輪５６と離れている第九駆動輪５７が取り付けられ、第八駆動輪５６と第九駆動輪５７は第五ベルト５８により連結される。第五ベルト５８とスライド棒５４は平行に配置され、スライド塊５５は第五ベルト５８に固定される。本実施例において、第五ベルト５８は水平状態に配置される。第三モーター５３の駆動により第八駆動輪５６が回転するとき、第八駆動輪５６は第五ベルト５８が回転するように駆動し、スライド塊５５は第五ベルト５８と連動することによりスライド棒５４に沿ってスライドする。その場合、板体５２はスライド塊５５の駆動により水平方向に移動することにより手続き書類の入口５１１の開閉を制御することができる。

＜実施例４＞図７～図８に示すとおり、ドッキング機構２０のハッチドア駆動モジュール２２はプロフィールフレーム１０の上部に取り付けられる第十駆動輪２１１とハッチドア２１の上部に取り付けられる第十一駆動輪２１２を含み、第十駆動輪２１１と第十一駆動輪２１２は第六ベルト２１３により連結される。プロフィールフレーム１０の上部には第四モーター２１４が取り付けられ、第四モーター２１４は第六ベルト２１３が回転するように駆動し、ハッチドア２１は第六ベルト２１３の駆動により上下に移動することにより入口１２の開閉を制御することができる。

収納部１１のハッチドア２１の左右両側の側壁には案内棒２１５がそれぞれ取り付けられている。案内棒２１５はハッチドア２１に垂直であり、２つの案内棒２１５の間の距離はロボット２００の幅に対応する。ロボット２００が収納部１１に入るとき、２つの案内棒２１５がロボット２００の両側に当接することによりロボット２００の左右両側の位置を決めることができる。

＜実施例５＞
図９～図１０に示すとおり、収納部１１のハッチドア２１の左右両側の側壁には弾性部品２２１がそれぞれ取り付けられている。ロボット２００が収納部１１に入るとき、ロボット２００の前端は弾性部品２２１に当接する。ロボット２００が移動するとき弾性部品２２１に当接することにより弾性部品２２１が圧縮されるが、ロボット２００は前に更に移動することができる。

本実施例において、ハッチドア駆動モジュール２２は、駆動モーター２２２、ハッチドア２１の上方に取り付けられる駆動軸２２３及びハッチドア２１の両側にそれぞれ取り付けられる２つの伝動輪２２４を含む。駆動軸２２３の両側には駆動輪２２５がそれぞれ取り付けられ、各駆動輪２２５と同一側の伝動輪２２４はベルト２２６により連結される。２つの伝動輪２２４はハッチドア２１に近づいている収納部１１の一側の側壁に取り付けられる。収納部１１に向いているハッチドア２１の一側には牽引棒２２７が固定され、牽引棒２２７の両端は２つのベルト２２６上にそれぞれ固定される。周知のように、各ベルト２２６は上行部分と下行部分を含み、牽引棒２２７の一端はベルト２２６の上行部分と下行部分のうちいずれか１つに固定される。駆動モーター２２２は駆動軸２２３が回転するように駆動し、２つのベルト２２６は駆動軸２２３の回転により上下に移動し、それによりハッチドア２１の開閉を制御することができる。

牽引棒２２７の両端には挟持部品と結合部品（図示せず）が取り付けられている。挟持部品と結合部品はベルト２２６に当接するとともに固定される。挟持部品と結合部品はいずれも板状に形成されている。挟持部品と結合部品はリベット結合（riveting）、ネジ結合等によりベルト２２６の所定の個所に固定される。ベルト２２６が上下に移動することにより牽引棒２２７が上下に移動するように駆動し、牽引棒２２７が上下に移動することによりハッチドア２１が上下に移動するように駆動することができる。

ハッチドア２１には移動可能な支持フレーム２２８が取り付けられ、ハッチドア２１から離れている支持フレーム２２８の一端はプルストラップ（pull strap）２２９の一端に連結され、プルストラップ２２９の他端は収納部１１の上部に固定される固定部品を迂回してハッチドア２１に連結される。プルストラップ２２９は柔軟性ストラップであり、プルストラップ２２９の両端はハッチドア２１（例えばハッチドア２１の牽引棒２２７）と支持フレーム２２８の中間にそれぞれ連結され、プルストラップ２２９の中央部分は固定部品上に巻かれ、かつプルストラップ２２９の中央部分の高さは両端の高さより高い。それによりフィクストプーリー（fixed pulley）に類似している構造が形成される。その場合、固定部品は収納部１１の上部に取り付けられるフィクストプーリーであるか或いはハッチドア駆動モジュール２２の駆動軸２２３であることができる。ハッチドア２１にはプルストラップ案内棒２３０が更に取り付けられている。プルストラップ案内棒２３０はハッチドア２１の移動方向に垂直であり、プルストラップ案内棒２３０と牽引棒２２７は平行に配置されている。他の実施例において、プルストラップ案内棒２３０と牽引棒２２７を一体に形成することができる。プルストラップ２２９の中部はプルストラップ案内棒２３０上に巻かれ、プルストラップ２２９はプルストラップ案内棒２３０とハッチドア２１との間の隙間を貫通するように配置される。それにより、プルストラップ２２９と支持フレーム２２８との間の角度を増加させ、プルストラップ２２９が支持フレーム２２８を引き上げる力を増加させることができる。

本発明のインテリジェントストレージステーション装置を使用するとき、ハッチドア駆動モジュール２２でハッチドア２１を引くと、ハッチドア２１は上方に移動する。その場合、ロボット２００は収納部１１に入ることができ、かつロボット２００が前進する動力により弾性部品２２１を圧縮することができる。プルストラップ２２９の一端はハッチドア２１が上昇することにより緩み、支持フレーム２２８はその重力により自然的に垂れ下がっている。すなわち支持フレーム２２８の一側はハッチドア２１の表面に当接する。ハッチドア駆動モジュール２２でハッチドア２１を閉めることにより収納部１１を密閉するとき、ハッチドア２１が下降することによりプルストラップ２２９の一端は下降する。プルストラップ２２９は固定部品に固定されているので、プルストラップ２２９を引っ張るとき、支持フレーム２２８の一端が上昇することにより支持フレーム２２８の水平状態を維持することができる。ロボット２００の前進が停止すると、ロボット２００は弾性部品２２１の弾力により支持フレーム２２８側に移動し、一定の時間が過ぎるとロボット２００は弾性部品２２１と支持フレーム２２８との間に停止する。それによりロボット２００の移動方向の位置を決めることができる。

＜実施例６＞
本発明はインテリジェントストレージステーションシステムを更に提供する。そのシステムはロボット２００と前記複数の実施例のうちいずれか１つに記載のインテリジェントストレージステーション装置１００とを含む。ロボット２００は入口１２により収納部１１に入るか或いは収納部１１から出ることができる。それによりロボット２００はロードボックス３００とのドッキングとステーションを実施することができる。

以上のとおり、本発明のインテリジェントストレージステーション装置１００及びそのシステムにおいて、プロフィールフレーム１０上には収納部１１と入口１２が形成されているので、ドッキング機構２０の作用によりロボット２００を収納部１１内の所定の位置に停止させることができる。それにより、輸送機構３０はロードボックス３００をロボット２００上に容易に載せるか或いはロボット２００上のロードボックス３００を容易に下すことができる。また、輸送機構３０の駆動によりロードボックス３００を複数の荷物室４１の間において移動させるか或いは貯蔵機構４０と入口１２との間において移動させることができる。それにより複数のロードボックス３００を効率的に管理することができる。また、モジュールによりロードボックス３００を貯蔵する数量を増加させ、ロボット２００の配送効率を向上させることができる。

本発明は前記明細書と実施例の構成にのみ限定されるものでない。この技術分野の技術者は、前記実施例により本発明を容易に実施することができ、かつ本発明の要旨を逸脱しない範囲内において設計の変更、改良等をすることができ、それらがあっても本発明に含まれることは勿論である。すなわち、本発明は前記明細書と実施例の構成にのみ限定されるものでない。

１００インテリジェントストレージステーション装置
２００ロボット
３００ロードボックス
１０プロフィールフレーム
１１収納部
１２入口
２０ドッキング機構
２１ハッチドア
２２ハッチドア駆動モジュール
２１１第十駆動輪
２１２第十一駆動輪
２１３第六ベルト
２１４第四モーター
２１５案内棒
２２１弾性部品
２２２駆動モーター
２２３駆動軸
２２４伝動輪
２２５駆動輪
２２６ベルト
２２７牽引棒
２２８支持フレーム
２２９プルストラップ
２３０プルストラップ案内棒
３０輸送機構
３１垂直方向駆動モジュール
３１１第一支持棒
３１２第一駆動輪
３１３第二駆動輪
３１４第一ベルト
３１５第一モーター
３１６第三駆動輪
３１７第四駆動輪
３１８第二ベルト
３２水平方向駆動モジュール
３２１水平棒
３２２垂直棒
３２３第五駆動輪
３２４第三ベルト
３２５第二モーター
３２６駆動棒
３２７第六駆動輪
３２８第七駆動輪
３２９第四ベルト
３３搭載フレーム
３３１第一滑車
３３２第二滑車
４０貯蔵機構
４１荷物室
５０オーダーエントリー機構
５１固定板
５１１手続き書類の入口
５２板体
５３第三モーター
５４スライド棒
５５スライド塊
５６第八駆動輪
５７第九駆動輪
５８第五ベルト

Claims

プロフィールフレーム、当該プロフィールフレームにそれぞれ取り付けられるドッキング機構、輸送機構及び貯蔵機構を含み、
前記プロフィールフレームにはロボットが出入する収納部が形成され、前記収納部には入口が形成され、前記ドッキング機構はハッチドアとハッチドア駆動モジュールを含み、前記ハッチドア駆動モジュールは前記ハッチドアが前記入口の開閉を制御するように駆動し、前記貯蔵機構は複数の荷物室を含み、前記輸送機構はロードボックスを複数の前記荷物室の間または前記貯蔵機構と前記収納部との間において輸送し、
前記輸送機構は、前記プロフィールフレーム上に取り付けられる垂直方向駆動モジュールと、前記垂直方向駆動モジュール上に取り付けられる水平方向駆動モジュールとを含み、前記水平方向駆動モジュール上には搭載フレームが取り付けられ、前記搭載フレームはロードボックスの搭載に用いられ、
前記垂直方向駆動モジュールは、前記プロフィールフレームの上部に水平方向に取り付けられる第一支持棒と、前記プロフィールフレームの底部に間隔を空けて取り付けられる２つの第一駆動輪とを含み、前記第一支持棒の両端には第二駆動輪がそれぞれ取り付けられ、前記第一駆動輪と前記第二駆動輪は１つずつ対応するように第一ベルトにより連結され、前記水平方向駆動モジュールの両側は２つの前記第一ベルトにより連結され、前記第一支持棒は第一モーターの駆動により回転し、前記第一支持棒の回転により前記水平方向駆動モジュールが前記第一ベルトと共に上下に移動するように駆動することを特徴とするインテリジェントストレージステーション装置。
前記貯蔵機構と前記ドッキング機構は平行に配置され、かつ前記輸送機構、前記ドッキング機構及び前記貯蔵機構はプロフィールフレームの一側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記第一モーターの固定端は前記プロフィールフレーム上に固定され、前記第一モーターの回転軸には第三駆動輪が取り付けられ、前記第一支持棒の中部には第四駆動輪が取り付けられ、前記第三駆動輪と前記第四駆動輪は第二ベルトにより連結され、前記第一モーターが回転することにより前記第一支持棒が回転するように駆動することを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記水平方向駆動モジュールは、間隔を空けて取り付けられる２つの水平棒と、２つの前記水平棒の同一側をそれぞれ連結する２つの垂直棒とを含み、前記搭載フレームは２つの前記水平棒の間に取り付けられ、かつ前記水平棒に沿ってスライドし、前記垂直棒は前記垂直方向駆動モジュールに連結されることを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記垂直棒の両端には第五駆動輪がそれぞれ取り付けられ、２つの前記垂直棒の同一側に取り付けられている前記第五駆動輪は第三ベルトにより連結され、前記垂直棒には第二モーターが取り付けられ、前記第二モーターは前記第三ベルトが移動するように駆動することを特徴とする請求項４に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記第二モーターに近づいている２つの前記垂直棒の一側の前記第五駆動輪は駆動棒により連結され、前記駆動棒の中部には第六駆動輪が取り付けられ、前記第二モーターの回転軸には第七駆動輪が取り付けられ、前記第六駆動輪と前記第七駆動輪は第四ベルトにより連結され、前記第二モーターが回転することにより前記駆動棒が回転するように駆動し、前記駆動棒が回転することにより前記第二モーターの一側に近づいている前記第五駆動輪が回転しかつ前記第三ベルトが移動するように駆動し、それにより前記搭載フレームが前記水平棒に沿って移動するように駆動することを特徴とする請求項５に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記搭載フレームの上下両側には第一滑車がそれぞれ取り付けられ、対向している２つの前記第一滑車の一側は離れている２つの前記水平棒の一側にそれぞれ当接することを特徴とする請求項４に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
離れている前記垂直棒の両側には第二滑車がそれぞれ取り付けられ、前記垂直方向駆動モジュールは間隔を空けて垂直方向に取り付けられる２つの第二支持棒を含み、対向している２つの前記第二滑車の一側は離れている２つの前記第二支持棒の一側にそれぞれ当接することを特徴とする請求項７に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記インテリジェントストレージステーション装置は前記プロフィールフレーム上に取り付けられるオーダーエントリー機構を更に含み、前記オーダーエントリー機構は、前記プロフィールフレーム上に取り付けられる固定板、前記固定板上に取り付けられる板体及び第三モーターを含み、前記固定板上には手続き書類の入口が形成され、前記第三モーターは前記板体が前記手続き書類の入口を開閉するように駆動することを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記固定板上にはスライド棒が設けられ、前記スライド棒上にはスライド塊が取り付けられ、前記スライド塊は前記板体に固定され、前記第三モーターは前記スライド塊が前記スライド棒に沿ってスライドするように駆動し、前記板体は前記スライド塊と連動することを特徴とする請求項９に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記第三モーターの回転軸は第八駆動輪に結合され、前記固定板上には前記第八駆動輪と離れている第九駆動輪が取り付けられ、前記第八駆動輪と前記第九駆動輪は第五ベルトにより連結され、前記第五ベルトと前記スライド棒は平行に配置され、前記スライド塊は前記第五ベルトに固定され、前記第三モーターの駆動により前記第八駆動輪が回転するとき、前記第八駆動輪は前記第五ベルトが回転するように駆動し、前記スライド塊は前記第五ベルトと連動することにより前記スライド棒に沿ってスライドすることを特徴とする請求項１０に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記ドッキング機構は前記プロフィールフレームの上部に取り付けられる第十駆動輪と前記ハッチドアの上部に取り付けられる第十一駆動輪を含み、前記第十駆動輪と前記第十一駆動輪は第六ベルトにより連結され、前記プロフィールフレームの上部には第四モーターが取り付けられ、前記第四モーターは前記第六ベルトが回転するように駆動し、前記ハッチドアは第六ベルトの駆動により上下に移動することを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記収納部の前記ハッチドアの左右両側の側壁には案内棒がそれぞれ取り付けられ、前記ロボットが収納部に入るとき、２つの前記案内棒は前記ロボットの両側に当接することを特徴とする請求項１２に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記収納部の前記ハッチドアの左右両側の側壁には弾性部品がそれぞれ取り付けられ、前記ハッチドアには移動可能な支持フレームが取り付けられ、前記ハッチドアから離れている前記支持フレームの一端はプルストラップの一端に連結され、前記プルストラップの他端は前記収納部の上部に固定される固定部品を迂回して前記ハッチドアに連結され、前記ハッチドア駆動モジュールで前記ハッチドアを引くとき、ロボットは収納部に入ることにより前記弾性部品を圧縮し、前記支持フレームはその重力により自然的に垂れ下がっており、前記ハッチドア駆動モジュールで前記ハッチドアを閉めることにより前記収納部を密閉するとき、前記ハッチドアが下降することにより前記プルストラップは引っ張られるので、前記支持フレームの水平状態を維持し、かつ前記ロボットを前記弾性部品と前記支持フレームとの間に固定させることを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記ハッチドア駆動モジュールは、駆動モーター、前記ハッチドアの上方に取り付けられる駆動軸及び前記ハッチドアの両側にそれぞれ取り付けられる２つの伝動輪を含み、前記駆動軸の両側には駆動輪がそれぞれ取り付けられ、各駆動輪と同一側の前記伝動輪はベルトにより連結され、前記収納部に向いている前記ハッチドアの一側には牽引棒が固定され、前記牽引棒の両端は２つのベルト上にそれぞれ固定され、前記駆動モーターは前記駆動軸が回転するように駆動し、２つの前記ベルトは前記駆動軸の回転により上下に移動し、それにより前記ハッチドアの開閉を制御することを特徴とする請求項１４に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記牽引棒の両端には挟持部品と結合部品が取り付けられ、前記挟持部品と前記結合部品はベルトに当接するとともに固定されることを特徴とする請求項１５に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
前記ハッチドアにはプルストラップ案内棒が更に取り付けられ、前記プルストラップ案内棒は前記ハッチドアの移動方向に垂直であり、前記プルストラップの中部は前記プルストラップ案内棒上に巻かれることを特徴とする請求項１４に記載のインテリジェントストレージステーション装置。
ロボットと、前記請求項１～１７のうちいずれか１つに記載のインテリジェントストレージステーション装置と、を含むことを特徴とするインテリジェントストレージステーションシステム。