KR102338657B1

KR102338657B1 - 타이어 보관, 인출, 및 인벤토리 관리 시스템

Info

Publication number: KR102338657B1
Application number: KR1020187031519A
Authority: KR
Inventors: 토마스 제이. 알렌
Original assignee: 토마스 제이. 알렌
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2021-12-14
Also published as: AU2022256194A1; AU2017240509B2; EP3437045A1; EP3437045A4; WO2017172453A1; AU2022256194B2; CA3019522A1; AU2017240509A1; CA3019522C; JP2019515851A; JP6871647B2; EP3437045B1; US9466047B1; US9600799B1; KR20180132097A; CN109478268A

Abstract

본 발명에 따르면, 복수의 롤러 쌍과 각각의 롤러 쌍을 회전시키기 위한 하나 이상의 모터를 포함하는 하나 이상의 티어를 포함하는 보관 어레이가 제공된다. 각각의 롤러 쌍 사이에 플레이트가 위치된다. 수평 넛저가 각각의 플레이트 위에 위치되며 보관 어레이 내에서 타이어를 수평으로 이동시킨다. 타이어를 지지하는 롤러 쌍이 회전되어, 타이어가 보관 어레이 내에서 종방향으로 이동되며, 그 후, 타이어 밑에서 플레이트가 들어올려지고, 타이어가 보관 어레이 내에서 전방 또는 후방으로 구르게 된다. 보관, 인출, 및 인벤토리 관리 프로그램에 따라, 수평 넛저와 플레이트를 위한 액츄에이터에 결합된 컨트롤러가 타이어가 보관 어레이로 들어가고 보관 어레이로부터 나오게 이동시킨다. 타이어들은 컨트롤러에 결합된 보관 어레이의 전방 에지에서 센서에 의해 탐지된 전자식 판독 칩을 포함할 수 있다.

Description

타이어 보관, 인출, 및 인벤토리 관리 시스템

본 특허출원은 자동차용 타이어 보관에 관한 것이다.

소매 타이어 스토어, 대형 자동차 딜러샵, 모터 풀 및 다수의 자동차 타이어를 장착하는 그 밖의 설비에서, 타이어를 보관하고 취급하는 작업은 타이어의 크기, 형태, 및 중량으로 인해 항상 문제가 되어 왔다.

타이어는 통상 타이어들 사이에 좁다란 접근 통로가 있는 플로어에서 천장에 닿는 랙에 보관된다. 작고 오래된 스토어에서, 랙에 타이어를 배열하기 위해, 스토어 직원이 직접 사다리에 올라가서 수동으로 타이어를 보관하고 타이어가 판매될 때에는 타이어를 끄집어내어 인출한다. 스토어 직원이 사다리 위에 높이 올라가서 타이어를 취급하면서도 균형을 잡는 것은, 부상의 위험이 있는 사고가 발생할 수 있거나 산업재해로도 이어질 수도 있다. 대형 스토어에서는, 타이어를 취급하기 위해 포크 리프트 트럭(fork lift truck) 및 팰릿(pallet)이 사용되지만, 오버헤드 랙에 타이어를 배열하고 랙으로부터 타이어를 인출하는 것은 여전히 시간이 많이 소요되고 때때로 위험한 작업일 수 있다.

또한, 타이어 랙 사이에 접근 통로가 제공되어야 한다는 사실로 인해, 보관 밀도도 주요한 문제이다. 타이어 사이에 통로가 이는 랙에 보관될 수 있는 플로어 공간의 100 제곱피트당 타이어 수는, 타이어가 타이어 사이에 오직 수 인치의 공간만을 가진 채 모든 방향에서 서로 가까이 보관될 수 있는 경우보다 훨씬 적을 것이다. 이러한 사실에는, 스토어 위치가 다수의 잠재적인 소비자 고객들에 가까이 위치된다 하더라도(예를 들어, 주요 대도시 지역), 타이어 스토어의 값비싼 임대 비용 문제는 배제되어 있다.

현재의 시스템과 관련된 추가적인 문제점에는, 타이어 인벤토리를 기록상으로 그리고, 물리적으로 관리하는 문제가 있다. 일반적으로, 타이어 적하물(shipment)(트럭 한 대 분량(truckload))이 타이어 공급자/제작자로부터 스토어에 도착하면, 타이어는 선적 청구서 또는 인보이스, 모델, 또는 부품 번호, 수량, 명세 등에 대해 물리적으로 체크되고 이러한 정보는 컴퓨터 데이터베이스에 입력되며, 타이어는 타이어 자체에 또는 랙의 전방에 개별 타이어의 크기/제작업체가 표시된 채로 보관 랙에 배열되어, 판매용으로 보관된다. 인벤토리에 타이어 크기, 타입, 및 제작업체가 섞여 있기 때문에, 임의의 특정 시간에 보관되는 임의의 특정 타이어의 정확한 위치는 점차 변경되어 항상 문제가 되며, 이에 따라 시간이 낭비되며 타이어를 장착하기 위해 인벤토리로부터 타이어를 "끄집어 낼 때(pulling)" 오류가 발생된다.

대부분의 회계사와 은행 및 그 밖의 대출업자는, 적어도 일 년에 한 번씩은, 물리적인 타이어 인벤토리 카운트와 기록되어 있는 인벤토리와 일치하기를 요구한다. 이에 따라, 스토어 직원들이 사다리에 더 많이 올라가서 타이어의 랙을 체크해야 하며 그로 인해 더 많은 시간이 소요되고 사고와 오류 발생에 더 많이 노출된다.

본 발명에 기술된 시스템과 방법은 타이어를 보관하고 인출하며 타이어 인벤토리를 관리하기 위한 개선된 접근법을 제공한다.

본 발명의 한 양태에서, 수평 방향과 수평 방향에 수직인 종방향으로 구성된 타이어 인벤토리(tire inventory)를 관리하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 각각 수평 방향에 평행한 회전축을 형성하는 복수의 로드(rod)를 포함하되, 복수의 로드의 회전축은, 복수의 타이어들이 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍(pair)들에 의해 지지될 수 있도록, 종방향을 따라 서로 이격되어 배열된다(offset). 하나 이상의 모터가 각각의 복수의 로드를 회전축 주위로 선택적으로 회전시키도록 복수의 로드에 결합된다. 하나 이상의 액츄에이터가 복수의 로드들 중 인접한 로드에 위치되고, 상기 하나 이상의 액츄에이터는 복수의 타이어들 중 한 타이어가: (a) 액츄에이터의 작동에 대응하여 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍의 회전축에 평행하게 이동하고, (b) 복수의 로드들 중 제1 및 제2 로드에 정지된 상태로부터 이동하여 복수의 로드들 중 제3 및 제4 로드에 정지되는 것 중 하나 이상을 수행하도록 위치된 하나 이상의 결합 부재(engagement member)를 형성한다.

몇몇 실시예들에서, 복수의 로드들 중 각각의 로드는 로드의 길이를 따라 배열된 복수의 만입부(indentation)를 추가로 포함한다. 예를 들어, 복수의 만입부는 (a) 제1 넓은 단부(wide end)로부터 제1 넓은 단부보다 작은 횡단면을 가진 제1 좁은 단부(narrow end)로 테이퍼링(tapering) 되는 제1 원뿔형 섹션(conical section); 및 (b) 제2 넓은 단부로부터 제2 넓은 단부보다 작은 횡단면을 가진 제2 좁은 단부로 테이퍼링되는 제2 원뿔형 섹션을 포함하되, 상기 제1 좁은 단부는 제2 좁은 단부에 접한다(abutting).

몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 결합 부재는 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍 사이에 위치된 하나 이상의 플레이트(plate)를 포함한다. 하나 이상의 액츄에이터는, 복수의 타이어들 중 한 타이어가 인접한 로드 쌍 중 한 로드 위를 구르게(roll) 하도록 구성된 양(amount)으로, 인접한 로드 사이에서 플레이트를 상부 방향으로 이동시키도록 위치된 하나 이상의 제1 액츄에이터를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 로드는 복수의 로드 쌍을 포함하되, 복수의 로드들 중 각각의 로드는 복수의 로드 쌍들 중 하나 및 오직 한 로드 쌍에 포함된다. 하나 이상의 플레이트는 복수의 플레이트를 포함하고 복수의 플레이트들 중 다수의 플레이트는 각각의 로드 쌍의 로드들 사이에 위치된다. 상기 실시예들에서, 하나 이상의 제1 액츄에이터는 복수의 플레이트들 중 한 플레이트와 각각 결합되는 복수의 제1 액츄에이터를 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 액츄에이터는 복수의 플레이트 위에 위치된 하나 이상의 제2 액츄에이터를 포함한다. 상기 실시예들에서, 하나 이상의 결합 부재는 하나 이상의 넛징 부재(nudging member)를 포함하며, 제2 액츄에이터는 하나 이상의 넛징 부재를 복수의 로드의 회전축에 평행하게 이동시키도록 구성된다.

몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 넛징 부재는 수평 방향으로 서로 이격되어 배열된 제1 및 제2 암(arm)을 포함하되, 제1 및 제2 암은 각각의 암에 장착된 롤러(roller)를 가지고, 롤러는 수직 방향에 평행한 회전축 주위로 회전 가능하다.

몇몇 실시예들에서, 상기 시스템은 하나 이상의 제3 액츄에이터를 추가로 포함하되, 하나 이상의 제3 액츄에이터는 넛징 부재를 복수의 플레이트로부터 멀어지도록 상부 방향으로 선택적으로 이동시키도록 구성된다. 하나 이상의 넛징 부재는 복수의 넛징 부재를 포함할 수 있으며, 복수의 넛징 부재들 중 각각의 넛징 부재는 수평 방향을 따라 복수의 로드들 중 인접한 로드를 따라 위치된다.

몇몇 실시예들에서, 복수의 로드는 종방향과 수평 방향에 수직인 수직 방향을 따라 서로 이격된 복수의 로드 세트를 포함한다. 상기 시스템은 로드 세트 사이에서 이동되도록 구성된 엘리베이터를 추가로 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 엘리베이터는 엘리베이터 로드 쌍과 엘리베이터 로드 쌍을 회전시키도록 구성된 하나 이상의 엘리베이터 모터를 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 타이어 인벤토리를 관리하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 복수의 보관 위치 P(i,j,k)를 형성하는 3차원 보관 어레이(storage array)를 제공하는 단계를 포함하되, 여기서 i는 수평 위치(i=1 내지 L), j는 종방향 위치(j=1 내지 M), 및 k는 수직 위치(k=1 내지 N)이다. 상기 방법은, 추가로: 각각의 보관 위치 P(i,j,k)에 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)를 제공하는 단계; 각각의 수직 위치 k 및 종방향 위치에 로드 쌍 R(j,k)을 제공하는 단계를 포함하되, 각각의 로드 쌍 R(j,k)은 모든 수평 위치 i=1 내지 L에 걸쳐 연장되며;

각각의 로드 쌍 R(j,k)의 로드를 회전시키도록 구성되고 로드 쌍 R(j,k)에 결합된 하나 이상의 모터를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 추가로, 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)에 결합된 컨트롤러(controller)를 제공하는 단계를 포함한다.

컨트롤러는 위치 P(a,b,c)에 위치된 타이어 T(a,b,c)를 인출하기(retrieve) 위한 지시(instruction)를 수신하되, 여기서 a는 L과 동일하거나 L보다 작은 정수이고, b는 M과 동일하거나 M보다 작은 정수이며, c는 N과 동일하거나 N보다 작은 정수이다. 상기 지시에 대응하여, 컨트롤러는 로드 R(j,k=c)의 적어도 한 부분을 회전시키며, 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k=c)의 한 부분을 작동시켜 타이어 T(a,b,c)와 결합시키고, 타이어 T(a,b,c)가 회전되면, 타이어 T(a,b,c)가 3차원 보관 어레이의 전방 에지(front edge)를 향해 구르고, 이에 대응하여, 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k=c)의 부분의 각각의 리프팅 액츄에이터와 결합된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 방법은, 추가로: 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 위에 이격되어 배열되고 보관 위치 P(i,j,k)에 수평 액츄에이터 H(i,j,k)를 제공하는 단계를 포함하되, 각각의 액츄에이터 H(i,j,k)는 타이어를 주어진 보관 위치 P(i=i₁,j=j₁,k=k₁)로부터 보관 위치 P(i₁-1,j₁,k₁) 및 P(i₁+1,j₁,k₁) 중 하나 이상의 위치로 이동시키도록 구성된다. 상기 실시예들에서, 상기 방법은, 추가로: 컨트롤러에 의해, 수평 액츄에이터 H(i,j,k=c)의 적어도 한 부분을 작동시켜, 3차원 보관 어레이의 전방 에지와 보관 위치 P(a,b,c) 사이에 위치된 하나 이상의 타이어를 수평 위치 i=a로부터 수평 위치 i=a1로 이동시키고, 타이어 T(a,b,c)가 3차원 보관 어레이의 에지를 향해 구르게 하는 단계를 포함하되, 여기서 a1은 a+1 및 a-1 중 하나와 동일하다. 또 다른 실시예는, 컨트롤러에 의해, 수평 액츄에이터 H(i=a,j=b,k=c)를 작동시켜 타이어 T(a,b,c)를 수평 위치 i=a로부터 수평 위치 i=a1로 이동시키고, 이에 대응하여, 또 다른 타이어가 보관 어레이의 전방 에지와 보관 위치 P(a,b,c) 사이에 위치되는 지가 결정되는 단계를 포함하되, 여기서 a1은 a+1 및 a-1 중 하나와 동일하다.

몇몇 실시예들에서, 각각의 수평 액츄에이터 H(i,j,k)는 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)를 향해 하부 방향으로 돌출되는 제1 및 제2 암을 포함하되, 제1 및 제2 암은 위치 P(i,j,k)들 중 한 위치에 보관된 타이어의 한쪽에 위치되도록 크기가 형성된다. 피벗 액츄에이터 V(i,j,k)가 컨트롤러에 의해 작동되고 수평 액츄에이터 H(i,j,k)의 제1 및 제2 암에 결합될 수 있다. 상기 방법은, 컨트롤러에 의해 수평 액츄에이터 H(i=a,j=b,k=c)가 작동되기 전에, 컨트롤러에 의해, 피벗 액츄에이터 V(i=a1,j=b,k=c)가 상부 방향으로 피벗회전되는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 컨트롤러는 각각의 위치 P(a,b,c)를 상응하는 타이어 설명서에 매핑하는 맵(map)을 저장하도록 프로그래밍된다. 상기 실시예들에서, 상기 방법은, 임의의 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 및 수평 액츄에이터 H(i,j,k)에 의한 각각의 타이어의 움직임에 대응하여, 각각의 타이어의 설명서를 각각의 움직임에 의해 각각의 타이어가 이동된 새로운 위치 P(i,j,k)에 매핑하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 3차원 보관 어레이는 각각의 수평 위치 i 및 수직 위치 k에 위치된 하나 이상의 센서 S(i,k)를 추가로 포함하되, 센서들은 3차원 보관 어레이의 전방 에지와 종방향 위치 j=1 사이에 위치되며, 여기서 j=1은 전방 에지에 가장 가까운 종방향 위치이고, 컨트롤러는 하나 이상의 센서에 결합된다. 상기 실시예들에서, 상기 방법은, 추가로: 컨트롤러에 의해, 센서 S(i=i₂,k=k₂) 중 한 센서의 출력(output)을 탐지하는 단계를 포함하되, 여기서 i₂는 L보다 작은 정수이고 K₂는 N보다 작은 정수이다. 컨트롤러는 타이어 설명서를 결정하기 위해 상기 출력을 디코딩한다(decode). 그 뒤, 컨트롤러는 위치 P(i=i₂,j=1,k=k₂)에 상응하도록 맵에 타이어 설명서를 저장한다. 센서는 전자 칩 리더(electronic chip reader)로서 구현될 수 있다. 또한, 3차원 보관 어레이는 각각의 수평 위치 i 및 수직 위치 k에 위치된 하나 이상의 센서 S(i,k)를 추가로 포함하되, 각각의 센서 S(i,k)는 종방향 위치 j=1 및 수평 위치 i에서 타이어 내에 있는 전자 칩을 탐지하도록 위치되며, 여기서 j=1은 그 밖의 모든 종방향 위치 j>1보다 전방 에지에 더 가까운 종방향 위치이고, 컨트롤러는 하나 이상의 센서에 결합되며; 방법은, 추가로: 컨트롤러에 의해, 센서 S(i=i₂,k=k₂) 중 한 센서의 출력을 탐지하는 단계를 포함하되, 여기서 i₂는 L보다 작은 정수이고 K₂는 N보다 작은 정수이며; 타이어 설명서를 결정하기 위해 상기 출력을 디코딩하는 단계; 및 위치 P(i=i₂,j=1,k=k₂)에 상응하도록 맵에 타이어 설명서를 저장하는 단계를 포함하며 상기 센서는 전자 칩 리더일 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 컨트롤러는, 추가로: 각각의 타이어 설명서를 위한 시즌의 접근 빈도수(seasonal access frequency)를 평가하고; 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 및 수평 액츄에이터 H(i,j,k)의 적어도 한 부분을 작동시켜, 현재 시즌에서 덜 빈번하게 접근되는 타이어 설명서에 상응하는 타이어들보다 3차원 보관 어레이의 전방 에지에 더 가까이 위치된 현재 시즌에서 보다 빈번하게 접근되는 타이어 설명서에 상응하는 타이어를 이동시키도록, 프로그래밍된다.

몇몇 실시예들에서, 엘리베이터가 컨트롤러에 결합되며, 상기 방법은, 컨트롤러에 의해, 타이어 T(a,b,c)를 인출하기 위한 지시에 대응하여, 엘리베이터를 수직 위치 k=c로 이동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들과 대안예들이 첨부도면을 참조하여 아래에서 상세하게 기술된다:
도 1A는 본 발명의 한 실시예에 따라 보관 어레이에서 사용하기 위해 롤러 상의 스피닝 타이어의 측면도;
도 1B 및 1C는 본 발명의 한 실시예에 따라 롤러를 따라 스피닝 타이어의 수평 운동을 예시한 도면;
도 2A는 본 발명의 한 실시예에 따라 보관 어레이의 롤러에 정지되어 있는 타이어들의 다양한 크기를 예시한 측면도;
도 2B 및 2C는 본 발명의 한 실시예에 따라 개별 타이어들을 위한 테이퍼형 부분을 가진 롤러를 예시한 도면;
도 3A 및 3B는, 본 발명의 한 실시예에 따라, 스피닝 타이어들이 종방향을 따라 전진하게 하기 위한 마찰 플레이트;
도 4A는 본 발명의 한 실시예에 따라 복수의 쌍의 스피닝 로드를 가진 보관 어레이의 한 티어;
도 4B는 본 발명의 한 실시예에 따라 엘리베이터와 다수의 티어를 가진 보관 어레이;
도 4C는 본 발명의 한 실시예에 따라 타이어들로 보관된 보관 어레이의 한 티어;
도 5A 내지 5C는 본 발명의 한 실시예에 따라 리프팅 플레이트를 위한 액츄에이터의 실시예;
도 6A 내지 6F는 본 발명의 한 실시예에 따른 넛저 작동을 예시한 도면;
도 7A 내지 7F는 본 발명의 한 실시예에 따라 타이어들에 전자 칩을 장착하기 위한 장치의 사용 방법을 예시한 도면;
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 보관 어레이를 사용하여 보관, 인출, 및 인벤토리 관리를 구현하는 것을 예시한 개략적인 블록 다이어그램의 구성요소;
9A 내지 9F는 본 발명의 한 실시예에 따라 보관 어레이를 사용하여 타이어들을 로딩하고 언로딩하는 것을 예시한 개략적인 블록 다이어그램;
도 10A 및 10B는 본 발명의 한 실시예에 따라 적하물의 로딩을 예시한 개략적인 블록 다이어그램.

본 명세서에 기술된 시스템과 방법들은 앞의 배경기술 부분에 기재된 문제들을 해결한다. 이러한 시스템과 방법들은, 사람이 사다리를 타고 올라가지 않고도, 수송 트럭으로부터 타이어를 언로딩할 수 있도록, 타이어가 최대한 신속하게 인벤토리에 배열될 수 있게 한다. 타이어들이 서로 근접하게 3차원으로 보관 어레이에 보관됨에 따라, 통상적인 랙(rack)에 의해 차지된 공간의 작은 부분들에 타이어를 보관하는 자동식 보관 어레이가 기술된다. 자동식 보관 어레이는 필요 시에 수초 만에 인벤토리로부터 타이어를 인출하고(retrieve) 이동시킨다. 보관 어레이에 연결된 컨트롤러가 보관 어레이가 사용될 때마다 매번 스토어 컴퓨터 데이터베이스에 저장된 타이어 인벤토리 데이터를 업데이트하며, 그에 따라 필요 시 임의의 시간에 물리적인 인벤토리 카운트(physical inventory count)를 생성할 수 있다.

또한, 자동식 보관 어레이는 개별 타이어 인벤토리 "턴(turn)"을 분석하고 효율적인 인출을 위하여 개별 타이어들이 보관 어레이 내에서 어디에 보관되어야 하는 지를 결정할 수 있는 정교한 컴퓨터 프로그램을 사용할 수 있게 한다.

도 1A, 1B, 및 1C는 보관 어레이의 작동 원리를 개략적으로 예시한 도면이다. 보다 상세한 보관 어레이의 작동 방법은 밑에 기술된다.

수직으로 위치된 타이어(101)가 2개의 작은 직경을 가진(예컨대, 타이어의 직경보다 훨씬 작은 직경을 가진, 가령, 타이어(101)의 직경의 10% 미만의, 또는 15% 미만의) 스피닝 롤러(102)들 상에서 지지되며, 롤러의 회전축(및 대칭축)은 타이어(101)의 회전축에 대해 평행하다. 롤러(102)들이 회전하여 타이어(101)가 회전하게 되면, 매우 작은 힘(103)으로 타이어(101)는 옆으로(예컨대, 수평 방향으로) 이동될 수 있으며, 제공된 수평 힘 또는 "넛지(103)"가 너무 크지 않다고 가정할 때, 옆으로 이동되는 동안, 타이어(101)의 회전 관성(rotational inertia)으로 인해 실질적으로 수직 방향에 머무를 것이다.

도 1A 내지 1C에서 명확하게 볼 수 있듯이, 롤러(102)들은 한 회전 방향(104)을 발생시키고, 타이어(101)는 반대 방향으로의 회전 방향(106)을 발생시킨다. 또한, 작동 방법은, 중력 방향에 상응하는 수직 방향(108), 상기 수직 방향(108)과 롤러(102)와 타이어(101)의 회전축에 수직인 종방향(110), 및 롤러(102)와 타이어(101)의 회전축에 평행한 횡방향(112)에 대해서도 이해해야 한다. 도 1A 및 1C에서 명확하게 볼 수 있듯이, 롤러(102)는 타이어의 직경보다 작은 거리만큼 종방향으로 서로로부터 이격되어 배열된다(offset).

도 2A를 보면, 다양한 타이어(202-206)들이 종방향으로 동일한 거리만큼 이격되어 배열되며 동일한 롤러(102)들과 함께 사용될 수 있다. 그에 따라, 롤러(102)들이 종방향(110)으로 이격되어 배열되는 것은, 보관되어야 하는 휠 중 최소 휠의 직경보다 실질적으로 더 작도록, 예컨대, 롤러(102) 상에서, 보관되어야 하는 휠 중 최소 휠의 직경의 80% 내지 50% 사이가 되도록, 선택될 수 있다.

도 2B 및 2C를 보면, 몇몇 실시예들에서, 롤러(102)들에는 내부에 형성된 만입부(201)들이 제공될 수 있다. 상기 예시된 실시예에서, 만입부(201)들은 롤러(102)들 내에 기계가공된, 넓고, 매우 얕은 "V"형 부분(201)들이다. 예를 들어, "V"형 부분(201)의 폭은 "V"형 부분의 깊이의 20배 내지 40배 사이일 수 있다. 각각의 "V"형 부분(201)은 2개의 원뿔형 섹션들로 구현될 수도 있는데, 그 중 하나는 좌측에서 중간 지점까지 작은 직경으로 테이퍼링(tapering) 되며, 다른 하나는 우측에서 중간 지점까지 큰 직경으로 플레어링(flaring) 되어, 원뿔형 섹션의 좁다란 단부들이 중간 지점에서 서로 결합된다. 롤러(102) 상의 각각의 "V"형 부분(201)은 인접한 롤러(102)에서 맞은편에 배열되고(예컨대, 수평 방향(112)을 따라 동일한 위치에 위치되고) 형태가 비슷하며 크기가 형성된 "V"형 부분(201)을 가진다.

사용 시에, "V" 형 부분(201) 쌍 안으로 밀려지는(nudged) 임의의 스피닝 타이어(101)는, 인접한 "V"형 부분(201) 쌍 내부로 측면에서 밀려질 때까지, "V"형 부분(201) 쌍 내로 삽입되고 배열될 것이다. "V"형 부분(201)의 각도는 매우 얕아서, 스피닝 타이어는 얕은 "V"형 부분(201)의 측면까지 올라갈 것이며, 그 다음 "V"형 부분(201)으로 이동하여, 스피닝 롤러에 대해 수직으로 배열되는 동안, 밀리게 될 것이다.

롤러(102)의 얕은 "V"형 부분(201)은, 타이어 트레드(tread) 폭이 "V"형 부분(201)의 폭보다 넓지 않으며 타이어 직경은 타이어가 롤러(102)들에 의해 압착되는 대신 스피닝 롤러(102)들에 의해 지지되기에 충분히 크다면, 임의의 형태 및 크기의 타이어(202-206)를 수용할 수 있다. 넓고 평평한 트레드를 가진 타이어들은 "V"형 부분(201)에서 높게 위치되며, 좁고 둥근 트레드 디자인을 가진 타이어들은 "V"형 부분(201)에서 낮게 위치될 것이다. "V"형 부분(201)은, 동일한 범위의 타이어들이 각각의 롤러(102) 쌍에 보관될 수 있도록, 보관 어레이에서 모든 롤러(102)들에 대해 수치(dimension)에 있어서 균일할 수 있다.

모터(208)가 각각의 롤러(102)에 결합될 수 있다. 대안으로, 단일의 모터가 다수의 롤러(102)들에 결합될 수도 있다. 모터(208)는, 롤러들이 어느 한 방향으로 회전될 수 있도록, 양방향 모터인 것이 바람직하다. 모터(208)는 전기 모터, 유압 모터, 공압 모터, 또는 회전 운동을 유도할 수 있는 임의의 그 밖의 타입의 장치일 수 있다.

도 3A 및 3B를 보면, 몇몇 실시예들에서, 고정식 수평 표면(301)들이 타이어 트레드의 중앙선과 일렬로 배열되고 종방향(110)을 따라 타이어(101)와 롤러(102)들의 외부에 위치된다. 수평 표면(301)들은 스피닝 롤러(102)들의 상부와 수직 방향(108)으로 정렬될 수 있는데, 예컨대, 스피닝 롤러(102)들의 가장 큰 직경 부분은 만입부(201)들을 포함한다.

수직으로 이동가능한 표면(302)이 제1 위치(도 3A 참조)로부터 두 롤러(102)들 사이에 밑으로 걸려 있는 스피닝 타이어(101) 부분의 중앙 하부로 올라간다(raised). 상기 이동가능한 표면(302)은 바람직하게는 제1 위치에서 스피닝 타이어(101)와 접촉하지 않는다. 이동가능한 표면(302)은, 상측 표면이 고정식 수평 표면(301)들과 적어도 평평하도록, 예컨대, 동일한 높이에 배열되도록, 제2 위치(도 3B 참조)로 올라간다. 제2 위치에서, 이동가능한 표면(302)의 상측 표면은 종방향(108), 수평 방향(112) 및 고정식 수평 표면(301)들에 평행할 수 있다.

이동가능한 표면(302)과 타이어 트레드 사이의 마찰은 타이어(101)가 구르게 하고, 고정식 수평 표면(301) 상에서 상대적으로 일직선으로 지속하게 할 것이다. 타이어(101)가 처음에 타이어의 모든 회전 에너지가 표면(302)과의 마찰로 인해 분산되거나 또는 병진의(translation) 운동 에너지로 변환되지 않도록 충분히 빠르게 회전하는 경우, 타이어(101)의 회전 관성은 타이어를 수직으로 유지되게 한다.

상기 예시된 실시예에서, 롤러(102)는 반시계 방향으로 회전되어, 타이어(101)가 시계 방향으로 회전되게 한다. 그에 따라, 이동가능한 표면(302)이 제2 위치로 올라갈 때, 타이어(101)는 우측으로 구른다(roll). 이동가능한 표면(302)이 올라가기 전에 롤러(102)들이 시계 방향으로 회전되면, 좌측으로 움직일 수 있다.

4A 및 4B를 보면, 보관 티어(401)는, 보관 어레이의 그 밖의 부분들을 지지하고 그 밖의 부분들이 결부되는 기본적인 구조적 프레임워크(framework) 및 플랫폼(platform)이다. 보관 티어의 일반적인 실시예는, 서로 상하로 적재된(stacked)) 2개, 3개 또는 4개 혹은 그 이상의 보관 티어(401a-40c)로서 각각의 보관 티어는 동일한 기능을 수행한다. 보관 티어(401)는 복수의 롤러(402a-402f) 쌍을 포함할 수 있으며, 각각의 롤러 쌍은 롤러(102) 쌍을 포함한다. 각각의 롤러(402a-402f) 쌍은 종방향 보관 위치를 형성한다. 이제부터, 용어 "롤러(402a-402f) 쌍"은 용어 "종방향 보관 위치(402a-402f)"와 상호 교체하여 사용될 것이다. 예시된 것과 같이, 개구(404a-404f)가, 수직으로 이동가능한 표면(302)들을 수용하기 위해 각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 롤러(102)들 사이에 티어(401)의 상측 표면(403) 내에 형성된다. 또한, 도면에서 명확하게 볼 수 있듯이, 티어(401)의 상측 표면(403)은 제1 및 최종 롤러(402a, 402f) 쌍을 지나 롤러(102)들의 롤러(402a-402f) 쌍들 사이에서 연장된다. 이런 방식으로, 상측 표면(403)은 수직으로 이동가능한 표면(302)들이 올라감으로써 구를 수 있을 때 타이어들이 구를 수 있는 표면을 제공한다.

각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 각각의 롤러(102)는 복수의 보관 위치(406a-406j)들을 형성한다. 각각의 보관 위치는 위에서 기술된 것과 같이 만입부(201)를 포함할 수 있다. 각각의 보관 위치(406a-406j)는, 특정 위치(406a-406j)에서 타이어가 올라가고 동일한 롤러(402a-402f) 쌍에 배열된 그 밖의 다른 타이어들에 무관하게 구르게 할 수 있도록, 각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 롤러(102)들 사이에서 보관 위치(406a-406j)에 위치된 상응하는 이동가능한 표면(302)을 포함할 수 있다.

그에 따라, 도 4A 및 4B에 명확하게 도시된 것과 같이, 보관 티어(401a-401c)들, 롤러(402a-402f) 쌍, 및 보관 위치(406a-406j)들의 배열은, 보관 위치들의 그리드(grid) 또는 3차원 어레이를 제공한다. 각각의 티어(401a-401c)의 수직 위치는 수직 좌표 k로서 형성될 수 있는데, 상기 예시된 실시예에서, k=1 내지 3이다. 각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 종방향 위치는 종방향 좌표 j에 상응하며, 상기 예시된 실시예에서 j=1 내지 6이다. 각각의 보관 위치(406a-406j)의 수평 위치는 수평 좌표 i에 상응하며, 상기 예시된 실시예에서 i=1 내지 10이다. 그에 따라, 보관 위치의 3차원 어레이 P(i,j,k)가 각각의 좌표 i, j 및 k의 조합으로 형성된다.

각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 롤러(102)들은 롤러 덱크(roller deck)의 폭과 거의 같은 수평 방향(112)에서의 폭(예컨대, 90%, 바람직하게는 90% 이내)을 가질 수 있다. 롤러(402a-402f) 쌍의 회전축은 상측 표면(403) 밑에 위치되고 상측 표면(403)과 평행할 수 있으며, 종방향(110)으로 일정하게 이격되어 배열될 수 있다. 롤러(402a-402f) 쌍의 롤러(102)들은 롤러 쌍들에서 롤러들의 가장 넓은 직경의 최상부가 상측 표면(403)과 동일한 높이에 오도록 수직 방향(108)을 따라 위치될 수 있다. 하지만, 몇몇 실시예들에서, 롤러(402a-402f) 쌍의 롤러(102)들의 가장 높은 지점들은 상측 표면(403)보다 약간 더 높거나 약간 더 낮을 수도 있으며, 그래도 여전히 올바르게 기능할 것이다.

보관 티어(401) 내에서 각각의 롤러(402a-402f) 쌍의 개별 롤러(102)들 사이의 거리는 보관되어야 하는 타이어들을 혼합할 때 타이어들의 최소 및 최대 직경에 따른다. 다수의 상이한 직경을 가진 타이어들이 동시에 보관될 수 있으며 임의의 크기의 타이어는 임의의 보관 위치에 보관될 수 있다. 각각의 롤러(402a-402f) 쌍에서 개별 롤러(102)들 사이의 거리는, 가장 큰 직경의 타이어가 회전되지 않을 때에는 쓰려지려는 경향 없이도 잘 지지될 수 있도록 충분히 길며, 가장 작은 직경의 타이어가 롤러들에 의해 압착되거나 쓰러지지 않도록 충분히 짧은 것이 바람직하다. 보관 티어(401) 상에서 롤러(402a-402f) 쌍 사이의 거리는 롤러(402a-402f) 쌍의 종방향으로 인접한 쌍들에 보관된 가장 큰 직경의 타이어가 접촉되지 않도록 충분히 큰 것이 바람직하다. 각각의 롤러(402a-402f) 쌍 내의 개별 롤러(102)들 사이 및 롤러(402a-402f) 쌍 자체 사이의 공간은, 임의의 타이어가 보관 어레이 내의 임의의 타이어 위치로 이동될 수 있도록, 보관 어레이에 걸쳐, 예컨대, 모든 티어(401a-401c)들에 대해, 균일한 것이 바람직하다. 하지만, 그 밖의 실시예들에서, 비-균일한 롤러(102) 공간과 롤러(402a-402f) 쌍 공간은, 특정 롤러(402a-402f) 쌍이 더 큰 또는 더 작은 타이어에만 적합하도록 사용될 수 있다.

파워가 롤러(402a-402f) 쌍에 제공되면, 두 롤러는 동일한 방향으로 회전된다. 롤러(402a-402f) 쌍에 배열된 타이어들은 회전할 것이며(롤러들과 반대 방향으로 회전되고) 모멘텀과 회전 관성을 발생시켜, 그들이 수직으로 배열되게 하여 쓰러지는 데 저항하게 한다. 몇몇 실시예들에서, 단일의 모터가 주어진 티어(401a-401c)의 모든 롤러(402a-402f) 쌍들을 구동한다. 그 밖의 실시예들에서, 개별 모터 또는 모터 쌍들이 각각의 롤러(402a-402f) 쌍을 구동한다.

티어(401)는 인벤토리 관리를 용이하게 하기 위해 하나 이상의 전자 구성요소들을 추가로 포함할 수 있다. 각각의 수평 보관 위치(406a-406j)에서, 센서(408a-408j)가 제1 롤러(402a) 쌍의 롤러(102)에 인접한 상측 표면(403) 상에, 상측 표면(403)에, 또는 상측 표면(403) 바로 밑에 장착될 수 있으며, 상기 센서(408a-408j)는 제1 롤러(402a) 쌍에 배열된 스피닝 타이어에 근접하게 배열되지만 접촉되지는 않을 것이다. 특히, 센서(408a-408j)는 스피닝 타이어에서 전자 칩을 감지하기 충분히 가깝게 위치되지만, 보관 어레이에 보관될 수 있는 가장 크거나 또는 가장 작은 타이어에 의해 영향을 받지는 않을 것이다. 센서(408a-408j)는 RFID(무선 주파수 식별자) 리더, 전자 칩 리더, 또는 그 밖의 감지 장치일 수 있다. 또한, 센서(408a-408j)들은 임의의 그 밖의 타입의 감지 장치, 가령, 시각적 기호를 판독하기 위한 카메라, 바 코드 스캐너, 임의의 그 밖의 광학 코드 스캐너(예컨대, QR(퀵 리스폰스) 코드 스캐너일 수 있다. 그에 따라, 타이어들은 RFID 태그, 광학 코드, 또는 사용되는 센서(408a-408j) 타입에 따라 타이어에 고정된 그 밖의 감지 구조물일 수 있다. 이런 방식으로, 각각의 타이어가 티어(401) 상에서 구를 때, 센서(408a-408j)는 타이어를 탐지하고 타이어의 식별자(identifier)를 추출할 수 있으며, 인벤토리 관리를 위해 타이어의 자동식 식별 기능을 가능하게 할 수 있다. 티어(401)는 각각의 보관 위치(406a-406j)의 전방 표면에 표시 광(410a-401j)들을 추가로 포함할 수 있다. 표시 광(410a-401j)들의 기능이 밑에서 상세하게 기술될 것이다.

특히, 도 4B를 보면, 수직 방향(108)을 따라 타이어를 다양한 티어(401a-401c)로 이동시키고 이들로부터 이동시키기 위하여, 엘리베이터 덱크(412)가 제공될 수 있다. 엘리베이터 덱크(412)는 2개의 롤러(102)를 포함하는 롤러(416) 쌍과 엘리베이터 표면(414)을 포함한다. 롤러(102)들 사이에 개구(418)가 형성되며 티어(401a-401c)들과 동일한 방법으로 각각의 수평 보관 위치(406a-406j)에서 수직 리프팅 표면들을 포함한다. 표면(414)에 대한 롤러(102)들과 롤러(416) 쌍의 형상은 상측 표면(403)에 대한 롤러(402a-402f) 쌍의 형상과 동일할 수 있다. 도 4B에 명확하게 도시된 것과 같이, 엘리베이터 표면(414)은 롤러(416) 쌍 주위로 연장되고 상측 표면(403)과 평평하게 위치되거나 또는 거의 평평하게(예컨대, 0.5cm 내지 1cm 내에) 위치되어 타이어들이 티어(401a-401c)와 엘리베이터 표면(414) 사이에서 앞뒤로 구를 수 있다. 엘리베이터 덱크(412)는 동일한 수의 타이어를 수용할 수 있으며 즉 수평 보관 위치(406a-406j)들의 수를 수용할 수 있으며, 한 롤러(402a-402f) 쌍에 보관될 수 있다.

엘리베이터 덱크(412)는 엘리베이터 덱크(412)를 제어하여 올리고 내리기 위해 종래 기술에 알려져 있는 임의의 메커니즘에 결합될 수 있다. 상기 예시된 실시예에서, 엘리베이터 덱크(412)는 하나 이상의 액츄에이터(422)들에 결합된 체인(420) 또는 케이블(420)들에 결합되며, 상기 액츄에이터는 엘리베이터 덱크(412)를 올리고 내리기 위해 케이블(420) 또는 체인(420)을 감고 풀도록 작동될 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 공압 또는 기계 리프팅 시스템이 사용될 수 있다.

엘리베이터 덱크(412)는 각각의 티어(401a-401c)에서 제1 종방향 위치(402a)에 인접하게 위치될 수 있고 티어(401a-401c)들 사이에서 수직으로 이동될 수 있으며, 타이어(또는 타이어들)를 임의의 티어(401a-401c)로 이동시키고 임의의 티어(401a-401c)로부터 타이어(또는 타이어들)를 수용할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 엘리베이터 덱크(412)는, 컨트롤러(800)에 의해 안내될 때, 엘리베이터 덱크(412)가 수평 위치(406a-406j)들 사이에서 이동될 수 있도록, 수평 액츄에이터(424)를 추가로 포함한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 엘리베이터 덱크(412)의 롤러(416) 쌍은 오직 2개의 수평 보관 위치 만을 형성한다(예컨대, "V"형 부분(201) 참조). 몇몇 실시예들에서, 액츄에이터(422)들은 수평 액츄에이터(424)에 장착된다. 상기 예시된 실시예에서, 수평 액츄에이터(424)는 액츄에이터(422)들에 의해 올라가고 내려간다. 수평 액츄에이터(424)는 병진 운동을 수행하기 위해 종래 기술에 알려져 있는 임의의 전기, 기계, 유압, 또는 공압 액츄에이터로서 구현될 수 있다.

도 4C를 보면, 사용 시에 타이어(101)들은 보관 위치 P(i,j,k) 중 일부 또는 모든 위치에 보관된다. 몇몇 실시예들에서, 최종 롤러(402f) 쌍을 제외하고는 모든 롤러 쌍은 하나 이상의 속이 빈 수평 보관 위치(406a-406j)를 가진다. 이런 방식으로, 타이어들은 수평 방향(112)으로 이동되어 전방으로부터 멀리 위치된 타이어가 티어(401)의 전방 에지(front edge)를 향해 전방으로 구를 수 있거나 혹은 타이어가 티어(401)의 전방 에지와 타이어 사이에 위치된 또 다른 타이어를 피하도록 수평 방향(112)으로 이동될 수 있다.

도 5A 및 5B를 보면, 수직으로 이동가능한 표면(302)은 플레이트(501)의 상측 표면일 수 있다. 도 5A 및 5B에서 명확하게 볼 수 있듯이, 플레이트(501)가 종방향(110)으로 연장되는 것은 롤러(402a-402f) 쌍 사이의 개구(404a-404f)가 종방향으로 연장되는 것보다 작으며, 플레이트(501)는 간섭 없이 롤러(102)들 사이에서 위로 이동될 수 있다. 하지만, 종방향으로 연장되는 것은, 스피닝 타이어(101)와 결합되기 위한 표면을 제공하기에 충분하다. 수평으로 연장되는(예컨대, 도 5A 및 5B의 페이지 안으로 연장되는) 것은 보관 위치(406a-406j)의 폭보다 약간 작으며(예컨대, 90% 내지 95% 사이), 각각의 플레이트(501)는 인접한 플레이트(501)로부터의 간섭 없이 위아래로 이동될 수 있다.

도 3A 및 3B에 대해 기술된 기능을 구현하기 위하여 각각의 플레이트(501)와 그에 상응하는 수직으로 이동가능한 표면(302)을 선택적으로 올리고 내리도록 다양한 작동 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 예시된 실시예에서, 플레이트(501)는 피벗 로드(502) 또는 플레이트(502)에 장착된다. 공압 또는 유압 액츄에이터(504)가 티어(401)와 로드(502)에 결합된다. 따라서, 액츄에이터(504)는 플레이트(501)를 올리거나 내리기 위해 선택적으로 작동될 수 있다. 그 밖의 액츄에이터, 가령, 기계 액츄에이터, 전기 액츄에이터 등도 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 피벗회전 운동(pivoting motion) 대신에, 액츄에이터(504)는 플레이트(501)의 오직 수직 운동만을 야기할 수 있다.

도 5A에 도시된 것과 같이, 플레이트(501)가 내려갈 때, 타이어(101)는 롤러(102)들의 회전 방향(104)으로 인해 방향(106)으로 자유롭게 회전된다. 플레이트(501)가 올라갈 때에는, 타이어(101)와 플레이트(501) 사이의 마찰로 인해, 타이어는 전방으로(우측으로) 종방향(110)으로 구르게 된다. 플레이트(501)의 수직으로 이동가능한 표면(203)들은 타이어(101)와 플레이트(501) 사이의 마찰을 개선하기 위해 처리되거나 텍스쳐링(textured) 될 수 있다. 물론, 롤러(102)들이 반대 방향으로(시계 방향으로) 회전하게 될 때에는, 타이어(101)는 플레이트(501)가 올라간 것에 대응하여(이에 대응하여) 후방으로(좌측으로) 구르게 될 것이다.

특히, 도 5B를 보면, 특정 수평 위치(406a-406j)를 위한 센서(408a-408j)는 제1 종방향 위치(즉 티어(401)의 전방 에지에 가장 가까운 위치)의 롤러(102)들 사이에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 센서(408a-408j)는, 스피닝 타이어에 의해 충돌되지 않고도 롤러(102)들 사이에 위치된 타이어에 가능한 최대한 근접하게 배열되도록, 장착된다. 예를 들어, 센서(408a-408j)는 롤러(102)들에 보관될 수 있는 최소 또는 최대 크기의 타이어들과 충돌되지 않도록 하는 위치에 장착될 수 있다. 도 5B에서 명확하게 볼 수 있듯이, 센서(408a-408j)는 롤러 쌍 중 다른 롤러보다 한 롤러(102)에 더 가까이 위치된다. 이런 방식으로, 센서(408a-408j)는, 로드(102)들 사이의 거리(span)의 중앙 부분이 롤러(102)에 배열된 타이어의 최저 지점이고 타이어의 크기로 많이 변하기 때문에, 넓은 범위의 타이어들을 감지하도록 위치된다. 센서(408a-408j)는 롤러 쌍의 후방 롤러(102) 또는 전방 롤러(102)에 가까이 위치될 수 있다.

도 5C를 보면, 플레이트(501)는 노치(409)를 포함할 수 있는데, 이 노치(409)는 플레이트(501)가 위치되는 수평 보관 위치(406a-406j)에 상응하는 센서(408a-408j)를 위한 간격(clearance)을 제공하도록 위치되고 크기가 형성된다. 상기 예시된 실시예에서, 노치(409)는 플레이트(501)의 후방 에지에 위치된다. 그 밖의 실시예들에서, 노치(409)는 전방 에지에 위치된다. 또 다른 그 밖의 실시예들에서, 센서(408a-408j)는 플레이트(501)에 직접 장착되는데, 가령, 플레이트(501)에 의해 형성된 리세스에 장착된다.

도 6A 내지 6F를 보면, 타이어(101)들의 수평 방향(112)으로의 움직임은 넛저(600)에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 넛저(600)는 피벗 로드(602)로부터 하부 방향으로 연장되는 암(601)들을 포함할 수 있다. 암(601)들은 스피닝 타이어(101)와 접촉되는 데 대응하여 회전되는 롤러(604)들을 포함한다. 롤러(604)들은 단순히 암(601)들에 회전 가능하게 고정된 슬리브(sleeve)일 수 있거나 혹은 회전을 용이하게 하기 위해 베어링을 포함할 수 있다. 로드(602)는 상기 로드를 수평 방향(112)에서 좌측으로 또는 우측으로 선택적으로 슬라이딩 이동시키는 수평 액츄에이터(606)에 장착될 수 있다. 수평 액츄에이터는 종래 기술에 알려져 있는 임의의 공압, 유압, 전기 또는 기계 액츄에이터일 수 있다. 수평 액츄에이터(606)의 수평 방향으로의 움직이는 것은, 우측 및 좌측으로의 개별 보관 위치(406a-406j)의 폭만큼 움직일 수 있다(혹은 좌측 에지 또는 우측 에지에 위치된 넛저(600)에 대해 우측으로 또는 좌측으로 움직임).

로드(602)는 피벗 액츄에이터(608)에 장착될 수 있다. 피벗 액츄에이터(608)는 종방향에 평행하게 회전축 주위로 로드(602)를 피벗회전 시킨다. 피벗 액츄에이터(608)는 종래 기술에 알려져 있는 임의의 공압, 유압, 전기 또는 기계 액츄에이터일 수 있다.

예시된 것과 같이, 넛저(600)는 각각의 보관 위치 P(i,j,k) 위에서 각각의 티어(401a-401c)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 내려가서 수평 운동 범위에서 중앙 위치에 오게 되면, 암(601)들과 롤러(604)들은 롤러(402a-402f) 쌍 중 롤러 쌍 사이에 종방향으로 중앙에(예컨대, 롤러들 사이의 중앙 지점으로부터 롤러(102)들의 이격 거리의 15% 이내에) 배열될 수 있으며 보관 위치(406a-406j)에서 수평으로 위치될 수 있다. 암(601)들과 롤러(604)들, 예컨대, 롤러(604)들의 최내측 부분들 사이의 이격 거리는 보관 위치(406a-406j)의 폭과 동일하거나 또는 이 폭보다 작을 수 있다. 특히, 롤러(604)들의 폭과 이격은, 롤러(604)들이 넛저(600)의 롤러(604)들 사이에 위치된 타이어(101)와 간섭되지 않으며 넛저(600)에 인접하게 위치된 또 다른 타이어(101)와 간섭되지 않도록, 구성될 수 있다. 로드(602), 액츄에이터(606, 608), 및 스피닝 타이어(101)와 간섭될 수 있는 암(601)들 대신에 임의의 그 밖의 구성의 넛저(600)는, 기계에 보관되어야 하는 가장 큰 타이어의 직경보다 티어의 상측 표면(403) 위에 더 높게 위치된다.

타이어를 수평 방향(112)으로 종방향 위치 j=j₁로부터 인접한 위치 j=j₂로 이동시키기 위하여, P(i,j₂,k)에 대한 피벗 액츄에이터(608)는 암(601)들을 상부 방향으로 피벗회전 시킨다(도 6A 참조). 대안으로, P(i,j₂,k)에 대한 수평 액츄에이터(608)는 암(601)들을 수평으로 이동시킬 수도 있다. 그 뒤, P(i,j₂,k)에 대한 수평 액츄에이터(606)는 암(601)들을 수평으로 이동시켜 j₂ 위치로 가게 한다(좌측 운동에 대해서는 도 6C 및 6D 참조, 및 우측 운동에 대해서는 도 6E 및 6F 참조). P(i,j₁,k)에 대한 피벗 액츄에이터(608)는 암(601)들을 위로 이동시켜 암(601)들이 다시 종방향 위치 j₁로 슬라이딩 이동하게 한다. P(i,j₁,k) 및 P(i,j₂,k)에 대한 피벗 액츄에이터(608)들은, 그 위치에 위치된 임의의 타이어가 암(601)들 사이에 위치되도록(도 6B 참조), 암(601)들이 하부 방향으로 피벗회전할 수 있게 한다.

각각의 넛저(600)는 다음 기능들 중 하나 또는 둘 모두를 수행할 수 있는데, 이 기능들은 (a) 스피닝 타이어를 넛저 바로 밑의 보관 위치로부터 인접한 보관 위치로 횡방향으로 이동시키는 기능; (b) 이동 중이거나 정지되어 있을 때 타이어(101)의 자세(posture)를 안정화시키는 기능들이다. 몇몇 타이어들은, 타이어의 트레드 윤곽(tread contour)으로 인해, 보관 위치들 사이에서 이동될 때 흔들거리고 회전을 중지했을 때 한쪽으로 쓰러지려는 경향이 있다.

위에서 언급한 것과 같이, 각각의 티어(401)는 각각의 수평 보관 위치(406a-406j)에 센서(408a-408j) 세트를 포함할 수 있다. 도 7A 내지 7F는 기계(700) 및 타이어(101)의 트레드 안에 전자 칩들을 삽입하기 위한 방법에 대해 예시한다.

기계(700)는 날카로운 지점으로 모아지는 하나 이상의 각진 면(704)들을 포함하는 프로브(702)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 프로브(702)는 충분히 강성을 지니며 면(704)들은 통상적인 자동차 타이어의 트레드를 관통하기에 충분히 날카로운 지점을 형성하는 것이 바람직하다. 전자 칩을 수용하기 위해 리셉터클(706)이 프로브(702) 내에 형성된다. 상기 예시된 실시예에서, 리셉터클(706)은 면(704)들 중 한 면에 대해 내부 방향으로 수직으로 연장되는 포켓(pocket)이다. 채널(708)이 프로브(702)를 통해 연장되어 리셉터클(706)과 유체 연통된다(in fluid communication).

프로브(702)는 실린더(712) 내에 위치된 피스톤(710)에 장착될 수 있다. 입구(714)가 압축 가스 또는 액체를 실린더(712)로 전달하기 위해 실린더(712)와 유체 연통된다. 포스트(716)가 실린더(712)의 단부 캡(718)을 통해 피스톤(710)으로부터 연장될 수 있다. 채널(708)은 포스트(716)를 통해 입구(720)로 연장된다.

사용 시에, 전자 칩(722)이 리셉터클(706)(도 7B) 내에 배열된다. 기계(700)는 타이어(101) 위로 내려오게 된다(도 7C). 압축 가스 또는 액체(724)가 입구(714)를 통해 실린더(712) 내로 유입되어, 피스톤(710)이 프로브(702)가 타이어(101)의 트레드 안으로 구동되게 한다(도 7D). 압축 공기 또는 액체(726)가 입구(720)로 유입되어, 전자 칩(722)이 리셉터클(706)로부터 나오게 한다(도 7E). 프로브(702)가 철회되고(withdrawn), 전자 칩(722)이 타이어(101)의 트레드 내에 유지된다(도 7F). 전자 칩은, 전자 칩이 빠져나오지 못하고 타이어(101)의 강도 또는 온전성(integrity)과 간섭되지도 않도록, 타이어(101)의 타이어 트레드 안에 충분히 깊숙이 위치되는 것이 바람직하다.

도 8을 보면, 보관 어레이 내의 타이어를 인출하고 보관하는 것을 조절하고 그 밖의 인벤토리 관리 기능을 수행하기 위하여, 일반적인 범용 컴퓨터로 구현되는 컨트롤러(800), 프로그래밍 로직 컨트롤러(PLC), 이 둘의 조합, 또는 그 밖의 임의의 프로그래밍 로직 장치가 위에서 언급된 액츄에이터들 중 일부 또는 이들 모두에 결합될 수 있다. 컨트롤러의 일부 또는 모든 부분으로서 일반적인 범용 컴퓨터(800)를 포함하는 실시예들에서, 일반적인 범용 컴퓨터(800)는 하나 이상의 처리 장치, 및 상기 하나 이상의 처리 장치에 결합된 하나 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 메모리 장치는 본 명세서에 기술된 타이어 보관, 인출, 및 인벤토리 관리 기능들 중 일부 또는 모두를 수행하기에 유용한 실행 코드를 컨트롤러(800)에 저장한다.

예를 들어, 컨트롤러(800)는 모터(208), 엘리베이터 액츄에이터(422, 424), 리프팅 액츄에이터(504), 수평 액츄에이터(606), 및 피벗 액츄에이터(608)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 컨트롤러(800)는 액츄에이터의 타입(전기, 기계, 유압, 공압)에 따라 종래 기술에 알려져 있는 임의의 방법으로 이러한 액츄에이터들을 작동시키고 작동중지시키도록 작동될 수 있다. 추가로, 컨트롤러(800)는, 본 명세서에 기술된 것과 같이 타이어를 보관 어레이에 삽입하는 것을 감지하고 처리할 수 있도록, 센서(408a-408j)들에 결합될 수 있다. 컨트롤러(800)에 결합된 것으로 도시된 상기 예시된 구성요소들은 상기 구성요소들을 프로그래밍 로직 컨트롤러(PLC)에 의해 일반적인 범용 컴퓨터에 결합시킴으로써, 구현될 수 있다.

컨트롤러(800)는 타이어 설명서(tire descriptor)를 그 위치에 보관된 타이어(101)를 가진 각각의 보관 위치 P(i,j,k)에 매핑하는(mapping) 보관 맵(802)을 저장하거나 보관 맵(802)에 접근할 수 있다. 컨트롤러(800)는 접근 히스토리(804)를 추가로 저장하거나 접근할 수 있는데, 이러한 접근 히스토리(804)는, 매주, 매월 또는 몇몇 그 밖의 시간 기간마다 접근할 때 측정되는 것과 같이 접근 빈도수(access frequency)에서 주어진 연도 시즌 즉 시즌 변화에서, 어떤 타이어들이 인출되는 것이 가장 바람직한지를 결정하기 위하여, 언제 타이어들이 인출되거나 및/또는 보관 어레이에 삽입되는지를 기록한다. 이제, 하기에서, 보관 어레이에 대해 컨트롤러(800)에 의해 수행될 수 있는 다양한 보관 및 인출 방법들과 인벤토리 관리 기술들이 기술될 것이다.

위에서 기술된 것과 같이, 보관 어레이에 특정한 하나 이상의 프로그램과 함께, 컨트롤러(800)에 의해 일반적인 타이어 인벤토리 애플리케이션이 실행될 수 있다. 특히, 이러한 프로그램들은, 각각의 타이어의 정확한 보관 위치 P(i,j,k)가 제공되도록, 보관 맵(802)을 유지할 수 있다. 특히, 매번 컨트롤러(800)가 타이어를 제1 위치 P(i1,j1,k1)로부터 제2 위치 P(i2,j2,k2)로 움직일 때마다, 보관 맵은 제2 위치로의 식별자 또는 타이어의 그 밖의 설명서를 매핑하도록 업데이트될 수 있다. 이런 방식으로, 기계 작동 시에 타이어가 얼마나 많이 이동되거나 또는 기계 내에 얼마나 오랫동안 보관되는지 간에, 보관 맵(802)은 보관 어레이 내에서 각각의 개별 타이어가 항상 어디에 배열되어 있는 지를 정확하게 기록한다.

보관 어레이는 기계의 원하는 타이어 총 보관 용량, 타이어가 보관되는 빌딩의 천장 높이(및 따라서 티어(401a-401c)의 수), 티어(401a-401c) 내의 롤러(402a-402f) 쌍의 수와 길이, 및 그에 따라 타이어가 차지하는 공간의 길이와 폭, 센서(408a-408j)의 배열과 수 등에 따라, 다수의 실시예 또는 형상을 가질 수 있지만, 기본 작동은 변경될 필요가 없다.

9A를 보면, 보관 어레이의 작동 방법은 군대 행진 대형에 사용되는 것과 같은 파일(file)과 랭크(rank) 개념을 이용하여 이해될 수 있다. 한 명이 군대 대형의 전방에서 마주보는 사람과 근접하게 서 있다면, 어깨를 맞대고 서 있는 제1 열의 군인들은 제1 랭크에 있고, 제2 열의 군인들은 제2 랭크에 있으며, 그렇게 해서 마지막 열(랭크)까지 계속된다. 제1 랭크에서 각각의 군인 뒤에서 앞뒤로 줄지어 서 있는 군인들의 개별 라인이 파일이다. 파일은 좌측으로부터 우측으로 수가 정해진다. 각각의 군인의 랭크와 파일을 알게 되면, 각각의 개별 군인의 정확한 위치를 집어낼 수 있다.

도 9A에 도시된 것과 같이, 보관 어레이는 i=1 내지 L까지의 수평 위치들로서 파일을 정의할 수 있는데, 상기 예시된 예에서는 L=4이다. 각각의 수평 위치 I는 수평 위치(406a-406j)에 상응하며, 도 5 및 6에 대해 위에서 기술된 것과 같이, 플레이트(501)와 그에 상응하는 액츄에이터(504) 및 넛저(600), 그리고, 그에 상응하는 액츄에이터(606 및 608)들을 포함하는 본 명세서에 기술된 수평 보관 위치의 특성들을 모두 가진다.

보관 어레이는, 도 9A에 도시된 것과 같이, 위치 j=1 내지 M일 때, 종방향 위치(402a-402f)로 랭크를 정의할 수 있는데, 상기 예시된 예에서 M=4이다. 각각의 종방향 위치는, 도 2A 내지 2C에 대해 위에 기술된 것과 같이, 컨트롤러(800)에 의해 안내되는 방향으로 롤러(102)를 회전시키기 위해 하나 이상의 모터(208)와 롤러(102) 쌍을 포함한다. 각각의 티어(401a-401c)는 수직 위치 k=1 내지 N에 상응하며, 상기 예시된 실시예에서 N=3이다. L, M, 및 N 값들은 공간 및 위치의 높이 제한 뿐만 아니라 위치의 보관 요건들에 따른 임의의 정수일 수 있다.

제1 종방향 위치 j=1의 앞에서, 표시 광(410a-401j)들과 센서(408a-408j)들은 각각의 수평 보관 위치(406a-406j)에 위치된다. 간략성을 위하여, 도 9A에서, 각각의 표시 광은 "G"로 표시되고, 각각의 센서는 "S"로 표시된다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 표시 광 G=1 내지 L은 녹색 또는 빨강 광을 발산하도록 작동될 수 있다. 보관 맵을 사용하면, 컨트롤러(800)는 보관 어레이 내에서 각각의 속이 빈 위치 P(i,j,k)를 식별할 수 있다. 이에 대응하여, 컨트롤러(800)는 임의의 종방향 위치에서 수평 위치 i에서 하나 이상의 개방 위치가 있으면 표시 광 G=i가 녹색으로 빛나게 한다. 컨트롤러(800)는 특정 수평 위치 i에서 개방 위치가 없으면 특정 수평 위치 i에서 표시 광 G=i가 빨강으로 빛나게 한다.

타이어는 속이 빈 위치 P(i,j,k)에 상응하는 티어 k의 전방 에지에서 종방향 위치 j=1에서 수평 위치 i에 로딩된다. 기계를 로딩할 때, 종방향 위치 j=1의 롤러(102)들은 컨트롤러(800)에 의해 회전하게 되고(최상측 부분이 보관 어레이의 중앙으로부터 멀어지는 방향을 향해 이동되고), 상부에 정지해 있던 타이어(101)는 후방으로 보관 어레이(j=M)의 후방을 향해 회전된다. 이때, 센서 S=i는 타이어(101)를 위한 식별 정보를 판독하고, 제1 종방향 위치 j에서 타이어의 정확한 수평 위치 i와 함께, 그 정보를 컨트롤러(800)에 전송한다. 컨트롤러(800)는 상기 정보를 이용하여 인벤토리와 보관 맵을 업데이트한다.

특히, 도 9A에서, 보관 맵(802)이, 티어 k=의 수평 위치 i=2에서 종방향 위치들 중 한 위치에 사용가능한다는 것을 표시한다고 가정해 보자. 그러면, 표시 광 G=2는 녹색으로 빛나게 된다. 타이어 A는 수직 위치 k=1의 수평 위치 i=2에 로딩된다. 수직 위치 k=1의 센서 S=2에 의해 인출된 데이터에 상응하는 타이어 A의 내용은 보관 맵(802) 내의 위치 P(2,1,1)에 매핑될 것이다. 타이어(101)에 상응하는 모델의 타이어의 한 유닛 더 보관 어레이에 보관할 수 있다는 것을 표시하도록, 인벤토리 기록도 업데이트될 수 있다.

도 9B를 보면, 타이어가 로딩되었던 초기 위치로부터, 타이어 A의 현재 위치 P(i,j,k)(상기 예시된 예에서는 P(2,1,1))에서 넛저(600)를 사용하여 현재 종방향 위치 j에서 타이어를 옆으로 밀어서, 타이어 A는 보관 어레이에서 임의의 위치로 이동될 수 있다. 타이어 A는, 현재 위치에서 롤러(102)들이 전방으로 회전할 경우(상측 표면은 보관 어레이의 전방 에지를 향해 이동됨), 현재 위치 P(2,1,1)에서 플레이트(501)를 올림으로써, 후방으로 이동되어 제2 또는 그 밖의 종방향 위치(402b-402f)로 움직일 수 있다.

예를 들어, 위치 P(2,1,1)에서 타이어 A 밑에서 오직 플레이트(501)를 들어올리면, 스피닝 타이어 A가 제2 종방향 위치 j=2(위치 P(2,2,1)로 이동될 것이며, 그 위치에서 타이어는 종방향 위치 j=2의 롤러(102)들 사이에 배열될 것이다(도 9B에서 A1 참조). 최종 종방향 위치 j=M을 제외하고는, 모든 종방향 보관 위치 j에 대해, 특정 수평 위치 i에서 모든 플레이트(501)를 들어올리면, 도 9B에 도시된 것과 같이(A2 참조) 타이어 A는 굴러서 최종 종방향 위치 P(2,4,1)로 이동될 것이다. 2개, 3개, 또는 몇몇 그 밖의 수의 인접한 플레이트(501)를 들어올림으로써, 타이어 A는 그에 상응하는 2개, 3개, 또는 몇몇 그 밖의 수의 종방향 위치 j에 의해 후방으로 또는 전방으로 이동될 수 있다. 위치 P(2,1,1)에서 넛저(600)들을 옆으로 이동시킴으로써, 타이어 A는 위치 P(3,1,1) 또는 P(1,1,1)로 이동될 수 있다(A3 및 A4 참조).

적절한 플레이트(501)를 들어올리고 넛저(600)들을 작동시킴으로써, 인접한 수평 또는 종방향 위치들에 현재 또 다른 타이어가 배열되지 않는 한, 임의의 위치 P(i1,j1,k1)에서 임의의 개별 타이어는 임의의 그 밖의 위치 P(i2,j2,k2)로 이동될 수 있다.

예를 들어, 종방향 보관 위치 j=1 내지 M의 롤러(102)들이 후방으로 기계의 뒤를 향해 회전되면, 상부에 정지해 있던 타이어들은 전방으로 제1 종방향 위치 j=1을 향해 회전될 것이다. 하나 이상의 위치 P(i,j,k)에서 플레이트(501)들을 들어올리면, 타이어들은 전방으로 굴러서 보관 어레이의 전방 에지를 향해 상응하는 하나 이상의 위치로 이동된다. 따라서, 보관 어레이 내의 임의의 타이어는 언로딩을 위해 제1 종방향 위치 j=1에서 임의의 위치로 이동될 수 있다.

도 9C를 보면, 보관 어레이 내에서 임의의 방향으로 타이어를 이동시킨다는 것은, 자명하게도, 타이어를 이동시키기 위해 속이 빈 위치가 있다는 의미일 것이다. 이론적으로는, 특정 티어 k 내의 임의의 위치에 있는 임의의 타이어는, 타이어에 의해 차지하지 않은 티어 k 내의 하나 이상의 위치가 있는 한, 롤러(102), 넛저(600), 및 플레이트(501)들을 적절하게 움직임으로써, 티어 k 내의 임의의 그 밖의 위치로 이동될 수 있다. 실제로, 각각의 티어 k는, 각각의 종방향 위치 j에서 하나 이상의 속이 빈 수평 위치 i가 위치되도록, 로딩될 수 있다. 이런 방식으로, 티어 k 내의 임의의 위치에 있는 임의의 타이어는, 넛저(600)로 타이어의 수평 위치(406a-406j) 중 하나로부터 원하는 위치와 현재 타이어(101) 사이에서 임의의 타이어를 이동시키게 함으로써, 제1 종방향 위치 j=1에서 임의의 위치로부터 또는 티어 k 내에서 임의의 종방향 위치 j>1로부터 "클리어 샷(clear shot)"을 제공할 수 있다(provided clear shot). 이런 방식으로, 종방향 위치(402a-402f) 사이에서 타이어(10)의 움직임은, 타이어(101)가 로딩되거나 또는 언로딩될 때에만 필요하다.

예를 들어, 도 9C의 예에서, 타이어 A를 위치 P(2,4,1)로부터 위치 P(2,1,1)로 이동시키기 위하여, 컨트롤러는 넛저(600)로 타이어 B가 위치 P(2,3,1)로부터 위치 P(3,3,1)로 이동시키며(B1 참조), 타이어 C는 위치 P(2,2,1)로부터 위치 P(3,2,1)로 이동시킨다(C1 참조). 위치 P(2,4,1), P(2,3,1), 및 P(2,2,1)에서의 플레이트(501)들은 종방향 위치 j=2 내지 4에서의 롤러(102)들이 후방으로 회전되는 동안 들어 올려질 수 있다. 그러면, 타이어 A는 전방으로 굴러서 위치 P(2,1,1)로 이동될 것이며, 그 위치에서 엘리베이터(412) 상에 로딩되거나 또는 언로딩될 수 있다.

위에 언급한 것과 같이, 보관 맵(802)은, 보관 어레이 내의 각각의 타이어 A,B,C의 위치가 항상 알려지도록, 각각의 타이어 A,B,C의 현재 위치 P(i,j,k)를 저장하기 위하여 각각의 타이어 A,B,C의 각각의 움직임에 대응하여 컨트롤러(80)에 의해 업데이트된다. 따라서, 보관 어레이는 임의의 타이어를 임의의 시간에서 단지 수 초 만에 인출할 수 있다.

컨트롤러(800)는, 제1 종방향 위치 j=1에서 센서 S=1 내지 L에 의해 감지된 정보에 대응하여, 타이어가 보관 어레이에 들어가거나 또는 나오는 매번 인벤토리 데이터베이스를 업데이트할 수 있다. 타이어가 기계로부터 나올 때 타이어 데이터를 판독하는 것은 중복의 안전 특징이라는 것에 유의해야 하는데, 이는 컨트롤러(800)는 타이어가 보관 어레이로부터 나오게 하며 따라서 센서 S=1 내지 L 중 하나의 출력 없이도 제거될 수 있다는 것을 알기 때문이다.

보관 맵(802) 내의 데이터가 손실된 경우에는, 도 9C의 타이어 A에 대해 위에 예시된 방법을 이용하여, 컨트롤러(800)는 각각의 타이어를 적어도 일시적으로 수평 보관 위치 i=1 내지 L로 이동시켜 제1 종방향 위치 j=1에 오게 한다. 이런 방식으로, 센서 S=1 내지 L은 내부의 전자 칩들을 감지하여 그에 따라 보관 맵(802)을 업데이트할 수 있다. 이는 시간이 많이 소요되기는 하지만, 몇몇 실시예들에서, 상기 공정의 초기화 실행(initiating execution)을 제외하고는, 임의의 인간의 행동이 필요가 없는 완전히 자동적이다. 손실된 보관 맵(802)을 복원시키도록 동일한 공정이 사용되는데, 이 공정은 보관 어레이의 상태를 확인하여 주기적인 물리적 인벤토리 카운트를 위해 대출업자와 회계사의 요건을 충족시킬 수 있다.

예를 들어, 시간에 걸친 각각의 타이어 크기의 "턴(turn)"(예컨대, 판매를 위해 제거되고 동일한 타입의 타이어로 교체된)의 수와 판매를 분석하고, 가장 빨리 판매된(단위 시간당 대부분의 "턴"을 얻는) 타이어들을 기계의 전방 랭크를 향해 배치하여, 그에 따라 덜 빈번하게 판매되는 턴을 가진 타이어들보다 보다 신속하게 인출될 수 있도록 하기 위하여, 컨트롤러(800)에 의해 실행되는 프로그램들에 대한 변형예 및 추가예들도 사용될 수 있다.

또한, 컨트롤러(800)와 보관 어레이의 기계 구성요소들의 조합으로 인해, 작동 방법을 향상시키기 위해 다양한 변형예들이 가능하다. 예를 들어, 위에 언급한 것과 같이, 몇몇 타이어 크기와 트레드 윤곽(tread contour)으로 인해, 각각의 종방향 위치 j에서 롤러(102)들의 얕은 "V"형 부분(201) 내에서 옆으로 이동되거나 및/또는 흔들리려는 경향이 있다. 하지만, 이러한 흔들림은 특정 회전 속도에서는 발생하지 않을 것이다. 컨트롤러(800)는, 가령, 특정 보관 위치 P(i,j,k)에서 넛저(600)의 암(601)들에 가해진 힘을 감지함으로써, 타이어들이 흔들리는 것을 감지할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(800)는 각각의 위치에서 각각의 타이어를 위한 허용가능한 범위의 회전 속도를 결정할 수 있다(예컨대, 속도를 조절하고 그에 상응하는 흔들림을 측정함으로써). 그에 따라, 특정 타이어가 종방향 위치 j=j1로부터 종방향 위치 j2로 이동되거나 혹은 수평 위치 i=i1로부터 또 다른 수평 위치 i=i2로 이동될 때, 컨트롤러(800)는 특정 타이어와 연결된 롤러(102)들이 상기 타이어를 위한 허용가능한 범위의 회전 속도에서 회전할 수 있게 한다. 이와 비슷하게, 스피닝 타이어가 오직 하나의 종방향 위치 j가 앞으로 또는 뒤로 이동될 수 있다면, 타이어는, 예를 들어, 7개의 랭크를 이동시킬 때처럼, 초기 회전 속도만큼 필요로 하지 않는다. 따라서, 컨트롤러(800)는 타이어와 연결된 롤러(102)들이 원하는 수의 종방향 위치(402a-402f)로 이동하도록 타이어에 충분한 운동 에너지를 제공하기에 충분한 속도로 회전하게 할 수 있으며, 타이어가 이동되는 종방향 위치의 수에 따라 운동 에너지의 양이 증가한다.

도 9D를 보면, 기계를 로딩하기 위하여, 컨트롤러(800)는 디스플레이 장치에 "새로운 타이어 인벤토리 로딩" 인터페이스를 디스플레이할 수 있다. 컨트롤러(800)는, 전방으로의 회전을 시작하기 위해(그에 따라 제1 랭크 롤러 쌍들 상에서 임의의 타이어가 후방으로 회전될 것임), 티어 k=1(최저 티어)의 제1 종방향 위치 j=1에서 롤러(102)들이 회전될 수 있게 한다. 티어 k=1에서 모든 플레이트(501)는 최저 위치로 이동되거나 혹은 최저 위치에 남겨진다(도 5B에 도시된 것과 같이).

그 뒤, 운영자는 녹색으로 빛나는 표시 광 G=I, 도 9의 예에서는 위치 P(3,1,1)를 가지는 제1 종방향 위치 j=1의 임의의 수평 위치 i 상에서 새로운 타이어 A를 굴린다. 컨트롤러(800)는, 임의의 추가적인 인간의 입력을 필요로 하지 않고도, 새로운 타이어를 계속하여 자동으로 이동시킬 수 있다. 새롭게 로딩된 타이어 A는, 제1 종방향 위치 j=1에서 롤러(102)의 회전으로 인해, 후방으로의 회전을 즉시 시작하며, 새롭게 로딩된 타이어의 수평 위치 i에서 센서 S=i는 타이어 내의 전자 칩으로부터 타이어 식별 데이터를 판독하여 이 정보를 컨트롤러(800)로 전송한다(상기 예시된 예에서, 센서 S=3).

컨트롤러(800)는 새롭게 로딩된 타이어 A를 현재 위치(P(3,1,1)에 유지하거나 또는 새롭게 로딩된 타이어를 위한 새로운 보관 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(800)는 로딩된 타이어를 종방향으로 이동되게 할 수 있지만 타이어가 초기에 로딩되었던 동일한 수평 위치 i에 보관될 수 있게 한다. 예를 들어, 타이어 A는 도 9D의 예에서는 위치 P(3,4,1)로 이동될 수 있다(A1 참조). 몇몇 경우들에서, 컨트롤러(800)는 새롭게 보관된 타이어로 이동시키기 위해 적절한 종방향 위치 j의 롤러(102)와 하나 이상의 위치 P(i,j,k)의 플레이트(501)와 적절한 넛저(600)를 새로운 위치로 안내할 수 있을 뿐만 아니라 제1 종방향 위치(402a)로부터 새롭게 로딩된 타이어를 위해 수평 위치 및/또는 새로운 종방향 위치로의 경로를 개방하기 위해 끼어든(intervening) 타이어들을 종방향 또는 횡방향으로 이동할 수 있다.

예를 들어, 도 9D에 도시된 것과 같이, 타이어 A를 위치 P(2,4,1)로 이동시키기 위해, 위치 j=1의 롤러는 컨트롤러(800)에 의해 전방으로 회전될 수 있다. 위치 P(3,1,1)의 넛저(600)는 컨트롤러(800)에 의해 타이어 A가 위치 P(2,1,1)로 이동하게 한다(A2 참조). 컨트롤러(800)는 종방향 위치 j=3 및 2에서 로드(102)가 전방으로 회전하게 한다. 위치 P(2,2,1)과 P(2,3,1)에서 넛저(600)들은 컨트롤러(800)에 의해 타이어 B 및 C가 위치 P(3,2,1) 및 P(3,3,1)로 이동하게 한다(C1 및 B1 참조). 위치 P(2,1,1), P(2,2,1), 및 P(2,3,1)에서 플레이트(501)는 올라가서, 타이어 A가 위치 P(2,4,1)로 구르게 하여 그 위치에 배열되게 한다(A3 참조).

위에 언급한 것과 같이, 각각의 타이어의 각각의 움직임은 컨트롤러에 의해 기록되며, 로딩 시에 타이어 A를 감지한 센서 S=3의 출력에 상응하는 새롭게 로딩된 타이어 A에 상응하는 정보를 포함하여, 보관 맵(802)을 업데이트 하도록 사용된다. 예를 들어, 새롭게 로딩된 타이어의 보관 위치에 상응하는 보관 맵에 보관되고 센서 S=3에 의해 감지된 데이터를 사용하여, 새롭게 로딩된 타이어 A의 식별자 또는 그 밖의 설명서가 인출될 수 있다.

인벤토리로부터 타이어를 인출하기 위하여, 운영자는 타이어 식별자를 입력하거나, 또는 컨트롤러(800)에 의해 디스플레이 장치에 디스플레이된 "인벤토리로부터 타이어 인출" 인터페이스 내에서 타이어 식별자를 선택할 수 있다. 운영자는, 예를 들어, 인출되어야 하는 타이어의 설명과 수량을 입력할 수 있다. 컨트롤러(800)는 보관 맵(802)을 사용하여 각각의 설명서를 보관 위치에 매핑하고, 상기 보관 위치에서 타이어를 제1 종방향 위치(402a)로 이동시킬 수 있다.

예를 들어, 한 위치 P(i1,j1,k1)로부터 인출되어야 하는 타이어(즉 "원하는 타이어")에 대해, 컨트롤러(800)는 제1 종방향 위치 j=1 또는 동일한 수평 위치 i1에 있는 임의의 종방향 위치 1<j<j1에 위치된 임의의 끼어든 타이어들이 수평 운동을 하게 하여, 제1 종방향 위치 j=1에 도달하고 엘리베이터 덱크(412) 상에서 제1 종방향 위치(402a)로부터 이동되어 나올 수 있도록 원하는 타이어를 위한 경로를 개방할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(800)는 수직 위치 k1 및 수평 위치　i1에 위치되어야 하는 엘리베이터 덱크(412)가 수평으로 또는 수직으로 움직이게 할 수 있다. 원하는 타이어와 임의의 끼어든 타이어의 이러한 움직임들에 대응하여, 컨트롤러(800)는 이동되었던 임의의 끼어든 타이어들의 새로운 위치와 원하는 타이어의 제거를 반영하기 위해 보관 맵(802)을 업데이트한다. 컨트롤러(800)는 원하는 타이어의 제거를 반영하기 위해 인벤토리 데이터베이스를 추가로 업데이트할 수 있으며, 서류, 가령, 인벤토리 정보로부터 제거된 하나 이상의 원하는 타이어를 위한 인보이스, 재보관 오더, 및 인벤토리 관리 임무를 기록하거나 지시하기 위한 그 밖의 서류를 준비하게 할 수 있다.

일반적인 설치에서, 3개 또는 4개의 티어 k=1 내지 3 또는 k=1 내지 4가 플로어 공간을 절약하기 위해 서로 상하로 배열되는데, 높이 제약에 따라 그 밖의 임의의 수의 티어가 사용될 수 있다. 그에 따라, 다수-티어 실시예들에 있어서, 보관 맵(802)은 타이어가 위치되는 티어 k 뿐만 아니라 티어 k 내의 개별 타이어의 위치를 기록한다. 그에 따라, 타이어를 인출하기 위한 지시에 대응하여, 타이어를 티어 k의 제1 종방향 위치 j=1로 이동시키고, 가능하다면, 제1 종방향 위치 j=1로부터 엘리베이터 덱크(412)로 이동시키기 위해, 타이어가 위치되는 티어 k는 보관 맵(802)과 넛저(600)들, 플레이트(501)들, 및 티어 k가 작동되는 로드(102)들로부터 결정된다. 이와 비슷하게, 컨트롤러는, 타이어를 인출하기 위하여 엘리베이터 덱크(412)를 내리고 티어 k와 엘리베이터 덱크(412)가 종방향 및 수직으로 정렬될 수 있도록 움직일 수 있게 한다.

인벤토리 인출의 한 예가 도 9E에 도시되는데, 원하는 타이어는 위치 P(2,4,3)에 있는 타이어 A이다. 따라서, 컨트롤러는 엘리베이터 덱크(412)를 움직이게 하여, 가령, 엘리베이터 덱크(412)의 보관 위치들 중 한 위치가 티어 k=3의 수평 위치 i=2와 수평 및 수직으로 정렬되게 한다. 따라서, 컨트롤러(800)는 티어 k=3의 종방향 위치 1 내지 4에서 롤러(102)들이 후방으로 회전되게 한다. 그러면, 컨트롤러(800)는 위치 P(2,3,3) 및 P(2,2,3)에서 넛저(600)가 타이어 B 및 C를 각각 위치 P(3,3,3) 및 P(3,2,3)로 이동하게 한다(C1 및 B1 참조). 그러면, 컨트롤러(800)는 위치 P(2,4,3), P(2,3,3), P(2,2,3), 및 P(2,1,3)에서 플레이트(501)가 올라가게 하며, 그에 따라 타이어 A는 엘리베이터 덱크(412) 상에서 구르게 한다(A2 참조). 최저 티어 상의 타이어에 대하여, 컨트롤러(800)는 원하는 타이어가 엘리베이터(412) 상에서가 아니라 제1 종방향 위치 j=1로 구르게 할 수 있다. 타이어 A가 티어 k=1이 아니라 다른 티어 상에 위치될 때, 엘리베이터(412)는 타이어 A가 엘리베이터 덱크(412) 상에서 구르고 난 뒤 인출하기 위하여 타이어 A를 티어 k=1의 수직 레벨로 또는 수직 레벨 근처로 내려갈 수 있게 한다.

한 대표 실시예에서, 보관 어레이가, 가령, 예를 들어, 기계가 3개의 티어 k=1 내지 3으로 제한되는 12피트의 천장 높이를 가진 빌딩 내에 수용된다. 각각의 티어 k는 위에서 기술된 티어(401)의 특성들 중 일부 또는 모두를 가진다. 한 예에서, 각각의 티어 k는 8개의 종방향 위치 j=1 내지 8을 형성하는데, 각각의 종방향 위치는 위에서 기술된 종방향 보관 위치(402a-402f)와 동일한 특성을 가진다. 각각의 티어 k는 10개의 수평 보관 위치 i=1 내지 10을 추가로 형성할 수 있다. 따라서, 각각의 티어 k=1 내지 3은 80개의 타이어 보관 위치를 가진다. 3개의 티어 k=1 내지 3은 모두 240개의 총 타이어 보관 공간을 제공한다. 작동 효율을 위하여, 하나의 속이 빈 공간이 각각의 종방향 위치 j에 제공되어야 하며, 보관 어레이의 실제 총 용량을 약 120개 타이어로 감소시킨다.

보관 어레이가 31인치의 최대 직경과 10인치의 최대 폭을 가지며 각각의 티어 k의 에지 주위에 추가적인 기계 구성요소들과 프레임워크가 배열될 수 있는 타이어를 위해 구성된다고 가정하면, 각각의 티어 k와 보관 어레이의 공간은 210개의 타이어에 약 12피트 x 22피트 또는 244 제곱피트이다. 이는 타이어를 보관하고 즉시 배열하며, 인출하고 인벤토리에 위치할 수 있는 플로어 공간에서, 타이어당 1.25 제곱피트의 작은 공간이다.

상기 실시예에서, 보관 어레이는 타이어의 제1 종방향 위치 j=0에 인접한 전방 에지로부터 로딩되고 언로딩된다. 접근은 오직 상기 면으로부터만 필요하다. 그 밖의 세 면은 벽, 그 밖의 기계, 그 밖의 스토어 부분들 등으로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 컨트롤러(800)는 가요성 케이블에 의해 보관 어레이의 다양한 액츄에이터들에 연결된 키보드와 디스플레이를 가진 자립형 콘솔을 포함하는 컴퓨터 스크린을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 식별 전자 칩(722)들을 타이어 내에 삽입하기 위한 장비(700)도 자립형 기계이다(도 7A 참조). 하지만, 이러한 구성요소들(스크린/키보드 및/또는 전자 칩 삽입기)들 중 하나 또는 둘 모두는 보관 어레이의 몸체에 일체형으로 구성될 수 있거나(incorporated) 상기 구성요소 또는 보관 어레이의 기능을 변경시키지 않고도 개별 데스크 또는 워크벤치 상에 배열될 수 있다.

도 9F를 보면, 타이어들의 적하물(shipment)을 수용할 때, 엘리베이터 덱크(412)는 하나 이상의 타이어 A, B를 전방(보관 어레이의 후방을 향하는 전방 표면)에 위치된 엘리베이터 덱크(412) 상의 롤러 쌍(416)에서 수평 보관 위치(예컨대, "V"형 부분(201) 쌍) 위에서 굴려서 로딩된다. 하나 이상의 타이어들 A, B는 보관 어레이의 후방 에지를 향해 회전하기 시작할 것이다. 컨트롤러(800)에 의해 조절되는 엘리베이터 덱크(412)는 하나 이상의 타이어들 A, B를 수용하도록 구성된 티어 k로 올린다. 예시된 예에서, 타이어들 A, B는 티어 k=1의 레벨에서 엘리베이터 덱크(412) 상에 로딩되며, 그 뒤, 타이어들 A, B를 티어 k=3(A1, B1 참조)으로 이동시킨다. 컨트롤러(800)는 엘리베이터 덱크(412)가 원하는 티어(상기 예에서는, 티어 k=3)와 동일한 레벨에서 엘리베이터 덱크와 함께 정지되게 하며, 엘리베이터 덱크가 타이어(들)를 수용하도록 형성된 제1 종방향 위치의 목표 수평 위치(들)로 이동시키기에 필요한 임의의 수평 운동을 수행하게 한다. 예를 들어, 도 9F에서, 엘리베이터는 티어 k=1의 수평 위치 i=1 및 2과 정렬된 위치로부터 티어 k=3의 수평 위치 i=3 및 4과 정렬된 위치로 이동된다. 컨트롤러(800)는, 스피닝 타이어들 A, B 중 하나 또는 둘 모두를 제1 종방향 위치 j=1의 선택된 수평 위치(i=3, 및 상기 예에서는 i=4(A2 및 B2 참조))로 이동시킴으로써, 엘리베이터 덱크(412)에서 플레이트(501)들 중 하나 또는 두 플레이트가 올라가게 한다. 엘리베이터 덱크(412) 상에 다수의 타이어들이 위치될 수 있다는 점을 고려하면, 이 공정은 각각의 타이어에 대해 반복될 수 있으며 이는 즉 엘리베이터가 각각의 타이어에 대한 수평 및 수직 위치로 이동될 것이라는 의미이다. 예를 들어, 타이어 A는, 타이어 B의 바로 인접한 수평 위치 i=4 대신에, 수평 위치 i=1 또는 2에서 이동될 수 있다.

컨트롤러(800)는 새롭게 로딩된 타이어들의 위치와 최종 위치 사이에서 종방향 위치 j의 로드(102)들이 회전되게 한다. 또한 컨트롤러(800)는 넛저(600)의 한 부분이 전방 종방향 위치로부터 최종 보관 위치로 "클리어 샷"을 제공하도록 하기 위해 임의의 끼이든 타이어들과 타이어의 최종 보관 위치에 위치된 임의의 타이어들을 이동시키게 한다. 대안으로, 새롭게 로딩된 타이어는 또 다른 종방향 위치 j>1로 "클리어 샷"을 제공하도록 하기 위하여 상이한 수평 위치로 이동될 수 있다. 예를 들어, 타이어들 C 및 D는 타이어 A가 위치 P(3,1,3)로부터 위치 P(3,4,3)로 이동될 수 있도록(A3 참조) 위치 P(3,2,3) 및 P(3,3,3)로부터 이동될 수 있다. 전방 종방향 위치와 최종 보관 위치(P(3,2,3) 및 P(3,3,3) 예시된 예에서) 사이에 위치된 최종 보관 위치의 수평 위치 i(예시된 예에서는, i=3)에 위치된 모든 플레이트(501)들은, 최종 보관 위치(예시된 예에서는 P(3,4,3))에 있는 플레이트(501)를 제외하고는, 컨트롤러(800)에 의해 올라가게 될 것이다. 최종 보관 위치의 종방향 위치(예시된 예에서는 j=4)에 있는 롤러(102)들은 타이어가 최종 보관 위치에 도달하기 전에 컨트롤러(800)에 위해 회전되게 하여 스피닝 타이어가 최종 보관 위치에 배열되도록 할 것이다.

이 공정은, 종방향 위치 j당 오직 하나의 속이 빈 수평 위치 i가 있는 한, 엘리베이터(412)에 의해 동시에 이동되는 각각의 타이어 A, B에 대해 연속으로 반복될 수 있으며, 매번 오직 한 번씩 "클리어 샷"만이 생성될 수 있다. 그에 따라, 타이어 A가 위치 P(3,4,3)로 이동되고 나면, 하나 이상의 타이어들은 예시된 예에서 타이어 B가 위치 P(4,4,3)(B3 참조)에 도달하도록 "클리어 샷"을 제공하기 위해 이동되어 나올 수 있다.

인벤토리로부터 타이어를 제거하는 것은 도 9F의 공정을 반대로 하면 된다. 예를 들어, 운영자는 디스플레이 장치에서 컨트롤러(800)에 의해 "인벤토리로부터 타이어 인출"로 디스플레이된 인터페이스를 선택할 수 있다. 그 뒤, 인터페이스는 "제거되어야 하는 타이어(들)를 선택하라"라고 디스플레이된다. 운영자는 보관된 타이어의 목록을 스크롤 다운하여 하나 이상의 원하는 타이어를 선택할 수 있다. 또한, 운영자는 개별 타이어의 식별자를 선택하는 대신 타이어 크기, 모델, 및 수량을 입력할 수 있다. 두 경우 모두, 롤러(102), 넛저(600), 플레이트(501), 및 엘리베이터의 작동을 통해, 보관 어레이는 주문된 타이어를 최저 티어 k=1의 제1 종방향 위치 j=1로 전달하거나, 혹은, 주문된 타이어가 티어 k>1에 보관되었을 때에는, 엘리베이터 덱크(412)로 전달하여, 원하는 타이어가 있는 플로어 레벨로 내려간다.

상부에 위치된 원하는 타이어를 가진 최저 티어 k=1 상에서 각각의 수평 위치 i=1 내지 L에서 표시 광 G=1 내지 L은 컨트롤러(800)에 의해 녹색으로 깜빡거리게 되어, 제1 종방향 위치에 위치된 타이어가 인출될 준비가 되었다는 것을 알려준다. 그러면, 운영자는 최저 티어 k=1의 제1 종방향 위치 j=1로부터 타이어를 수동으로 이동시키거나, 혹은, 선택된 타이어들 하에 있는 플레이트(501) 또는 엘리베이터는 올라가고 보관 어레이의 앞에 있는 영역으로 이동시킬 수 있다. 엘리베이터 덱크(412)와 최저 티어 k=1 상에서 센서 S=1 내지 L은 타이어들이 이동되었다는 것을 확인하고 그에 따라 더 이상 감지되지 않으며, 컨트롤러(800)는 보관 맵(802)과 인벤토리 기록을 조절한다.

인벤토리로부터 타이어 A를 제거하는 것은, 도 9F의 예를 반대로 함으로써 이해될 수 있다. 엘리베이터(412)는, 컨트롤러(800)에 의해, 롤러 쌍(416)을 보관 어레이의 후방을 향해 회전시키고 플레이트(501)를 이동시키거나 내려간 상태로 유지하게 함으로써 로딩된다. 엘리베이터(412)는, 컨트롤러(800)에 의해, 제거되어야 하는 타이어를 포함하는 티어 k의 수평 위치 i의 앞에 위치되도록 수직 및/또는 수평으로 이동하게 된다(예시된 예에서는, 티어 k=3이고 수평 위치 i=2). 제1 종방향 위치 j=1(도 9F의 예에서는 종방향 위치 j=1 내지 4)를 포함하고 모든 종방향 위치들 및 제거되어야 하는 타이어를 포함하는 종방향 위치 j(타이어 A 및 B에 대해서는 j=4(A3, B3 참조))에서 티어 k 상의 롤러(102)들은, 컨트롤러(800)에 의해, 보관 어레이의 후방을 향해 회전하기 시작하여, 그에 따라 롤러 쌍들 상의 타이어들은 보관 어레이의 전방을 향해 회전하기 시작한다.

넛저(600)들은 제거되어야 하는 타이어로부터 엘리베이터 덱크(412)로 "클리어 샷"을 생성한다. 그 외에도, 또는 대안으로, 제거되어야 하는 타이어는 엘리베이터 덱크(412)에 대해 "클리어 샷"을 가지는 상이한 수평 위치 I로 수평으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 타이어 C 및 D가 위치 P(3,2,3) 및 P(3,3,3)에 위치되어 있던 경우, 이 타이어들은 위치 P(2,2,3) 및 P(2,3,3)(D1 및 C1 참조)로 이동되어 타이어 A가 전방으로 굴러서 종방향 위치 j=1로 이동될 수 있다. 플레이트(501)들은, 컨트롤러(800)에 의해, 제거되어야 하는 타이어 밑에서, 타이어와 엘리베이터 사이의 각각의 종방향 위치에서 동일한 수평 위치로 올라가게 된다. 상기 예시된 실시예에서, 타이어 A를 위치 P(3,4,3)(A3 참조)로부터 P(3,1,3)(A2 참조)로 이동시키기 위하여, 플레이트(501)들은 위치 P(3,4,3), P(3,3,3), P(3,2,3), 및 P(3,1,3)에서 올라갈 수 있다. 이에 따라, 타이어는 엘리베이터 덱크(412) 상으로 이동되며, 그 위치에서 타이어는 엘리베이터의 스피닝 롤러 쌍(416)에서 "V"형 부분 쌍 안에 배열된다. 엘리베이터 덱크(412)는 수직으로 이동될 수 있으며, 가능하다면, 수평으로 이동되어, 타이어 A가 티어 k=1의 레벨로 이동될 수 있다. 위에 언급한 것과 같이, 보관 맵(802)은 각각의 타이어의 제거를 포함하여, 각각의 타이어의 이동에 상응하게 업데이트 된다.

컨트롤러(800)는 과거의 보관 및 인출 활동에 따른 "보관/인출 우선순위 목록"을 유지하는 인벤토리 관리 애플리케이션을 저장하거나 접근할 수 있다. 이 목록은 가장 많이 보관되어 왔고 임의의 시간에 기계로부터 가장 적게 이동되었던 각각의 타이어 크기와 모델을 기록할 것이다. 그에 따라, 한해의 임의의 특정 시간에 대해, 각각의 타이어의 타입 및 특정 모델을 위한 접근 빈도수가 계산될 수 있고 각각의 타이어는 상기 접근 빈도수에 따라 우선순위를 할당받을 수 있으며, 높은 우선순위 타이어들은 그에 상응하는 높은 접근 빈도수를 가진다. 예를 들어, 스노우 타이어 및 스터드식 타이어들은 겨울 시즌에 높은 접근 빈도수를 가질 것이며, 레크레이션 차량 및 트레일러용 타이어들은 여름 시즌에 높은 접근 빈도수를 가질 것이다. 그에 따라, 한해의 특정 시간에 높은 접근 빈도수를 가진 타이어들은, 컨트롤러(800)에 의해, 한해의 특정 시간에서 작은 접근 빈도수를 가진 타이어보다 보관 어레이의 전방을 향해 이동될 수 있을 것이다.

또 다른 예에서, 타이어의 적하물이 수용되고, 내장된 전자 칩을 포함하는 각각의 타이어는 타이어를 식별한다. 이와 유사하게, 전자 기록은 각각의 타이어의 설명서를 포함하고 이 설명서를 타이어 내에 내장된 전자 칩의 식별자에 매핑한다. 상기 전자 기록은 로딩되어야 하는 타이어의 적하물의 명세(specification) 및 수량을 추가로 포함할 수 있다. 전자 기록은 몇몇 그 밖의 수단에 의해 수용되거나 또는 적하물에 수반된 컴퓨터 판독 매체에 기록될 수 있다.

컨트롤러(800)는, 가령, 전자 기록을 컨트롤러(800)의 메모리에 로딩함으로써 전자 기록에 접근할 수 있다. 컨트롤러는 "보관/인출 우선순위 목록"에 따라 타이어들의 우선순위를 결정할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(800)는, 우선순위에 따라 적하물 내의 각각의 타이어에 대해, 보관 어레이에서 속이 빈 보관 위치들로부터 목표 위치를 선택할 수 있으며, 낮은 우선순위 타이어들은 높은 우선순위 타이어보다 보관 어레이의 후방에 더 가까이 위치된다. 보관 어레이에서 적하물 앞에 배열된 타이어들은, 높은 우선순위 타이어들을 낮은 우선순위 타이어보다 전방에 더 가깝게 배열하기 위하여, 적하물에 대응하여 이동될 수 있다. 컨트롤러(800)는 사람 운영자에 로딩 방향을 출력하여 적하물로부터 나온 타이어들이 로딩되어야 하는 주문을 지시해 줄 수 있다.

컨트롤러(800)에 의해 계산되는 로딩 방향을 위한 기준은, 최저 롤러 덱크 상의 전방 랭크로부터 타이어를 로딩하고 언로딩하면 최소 파워 및 시간을 사용할 수 있으며, 기계에 최소 마모 및 파단(tear)이 발생해야 된다는 사실이다. 그 반대로, 최상측 티어(401c)의 후방 종방향 위치로부터 타이어를 로딩하고 언로딩하면, 대부분의 파워, 시간을 사용하며 마모 및 파단이 쉽게 발생한다. 따라서, 가장 빈번한 "턴"을 가지는 타이어들은 하부 롤러 덱크로 로딩될 것이며 최저 "턴"을 가진 타이어들은 최상측 롤러 덱크에서 최후방 랭크로 가게 될 것이다

도 10A를 보면, 로딩 공정을 시작하기 위하여, 운영자는 컨트롤러(800)에 결합된 디스플레이에서 "새로운 타이어 인벤토리" 인터페이스 요소를 선택한다. 이때, 속이 빈 수평 위치를 가진 모든 티어 k=1 내지 3에서 모든 종방향 위치의 모든 롤러(102)들은 컨트롤러(800)에 의해 전방으로 회전되어, 타이어들은 보관 어레이의 후방을 향해 회전하게 된다. 플레이트(501)들의 작동을 통해, 모든 티어(401a-401c)들에 현재 보관된 모든 타이어들은 컨트롤러(800)에 의해 최후방 속이 빈 보관 위치들로 이동하게 되며, 하나 이상의 속이 빈 수평 위치 i를 각각의 종방향 위치 j<M에 유지하여, 전방 보관 위치들이 개방된 상태로 유지한다. 예를 들어, 도 10A에 도시된 것과 같이, 타이어들 A, B, C, 및 D는 종방향 위치 j=1 및 2로부터 종방향 위치 j=2 및 3(A1, B1, C1, 및 D1 참조)로 이동된다.

도 10B를 보면, 디스플레이 상의 인터페이스는 "타이어 로딩 공정 시작"을 지시한다. 그러면, 각각의 수평 위치 i=1 내지 L에, 녹색 표시 광 G=1 내지 L이 켜지고, 플로어-레벨의 티어(401a) 상에서 제1 종방향 위치 뒤에, 임의의 종방향 위치에서 하나 이상의 속이 빈 보관 위치를 가진다. 예를 들어, 티어 k=1에 대해, 모든 표시 광 G=1 내지 4는 녹색으로 빛날 것이다. 그러면, 운영자는 적하물로부터 타이어를 굴려, 녹색의 표시 광 G에 상응하는 임의의 제1 종방향 보관 위치로 가게 한다. 도 10B의 예에서, 운영자는 타이어 E를 위치 P(2,1,1)에 배열한다. 센서 S는 수평 위치에서 타이어 내의 전자 칩으로부터 식별 타이어 정보를 판독하고, 플레이트(501)들의 작동을 통해, 그 정보를 컨트롤러(800)에 전송하여, 컨트롤러가 타이어가 티어 k=1에 보관되어야 하는 것을 결정하면, 타이어를 수평 위치에서 최후방 속이 빈 보관 위치로 이동시킨다. 컨트롤러는 타이어 최종 위치를 보관 맵(802)에 기록한다. 예시된 예에서, 센서 S=2는 타이어 E에서 전자 칩을 감지하고, 컨트롤러(800)는 타이어 E가 위치 P(2,2,1)(E1 참조)인 타이어의 수평 위치 i에서 종방향 위치 j를 향해 최후방으로 이동하게 한다. 타이어를 위한 티어 k는, 보다 빈번하게 제거되는 타이어들이 덜 빈번하게 제거되는 타이어보다 낮은 티어 k에 위치되도록, 타이어의 특성(예컨대, 타이어의 몇몇 또는 모든 타입, 모델, 및 브랜드)을 가진 타이어의 제거 빈도수에 따라 결정될 수 있다.

타이어를 위한 목표 위치가 컨트롤러(800)에 의해 제2 티어, 제3 티어, 또는 그보다 높은 티어 k>1에 오도록 결정되면, 방금 로딩된 타이어의 수평 위치에서 표시 광 G는 녹색으로부터 빨강으로 변경되어 깜빡일 것이다. 예시된 예에서, 타이어 E가 컨트롤러(800)에 의해 티어 k=2에 오도록 결정되면, 예를 들어, 표시 광 G=2가 빨강으로 깜빡일 것이다. 그러면, 운영자는 최저 티어 k=1에서 제1 종방향 위치 j=1로부터 타이어를 제거하여, 엘리베이터 덱크(412) 상에서 스피닝 롤러 쌍(416)에 배열한다(예시된 예에서 E2 참조).

엘리베이터 상에서 센서(예컨대, 센서(410a-410j)의 특성 및 배열과 유사한)가 타이어의 전자 칩을 판독하고, 식별 정보를 컨트롤러(800)에 전송하여, 특정 타이어가 엘리베이터 덱크(412) 상에서 특정 "V"형 부분 쌍에 위치되도록 등록한다(register). 제2 타이어가 제1 롤러 티어로부터 "제거되면" 운영자는 엘리베이터 덱크(412)에 배열하고, 제2 타이어의 칩은 엘리베이터 덱크(412) 상의 또 다른 센서에 의해 판독된다. 도 10B의 상기 예에서, 타이어 F는 초기에 티어 k=1에 배열될 수 있으며, 그 뒤, 타이어 E와 동일한 방법으로 엘리베이터 덱크(412) 상에 배열될 수 있다.

컨트롤러(800)는 엘리베이터 액츄에이터(422, 424)를 안내하여, 타이어들이 예상되는 "턴"의 빈도수, 가령, 예컨대, "보관/인출 우선순위 목록"에 있는 타이어 위치에 따라, 컨트롤러가 타이어들을 위해 선택되는 어떤 티어 k의 수평 위치 i에 위치시킨다. 상기 예시된 실시예에서, 엘리베이터 덱크(412)는 타이어 E 및 F를 티어 k=2 및 수평 위치 k=2 및 1에 배열한다. 타이어들 E 및 F는 도 9F에 대해 위에 기술된 방법으로 엘리베이터 덱크(412)로부터 언로딩될 수 있다. 이런 방법으로, 전체의 트럭 한 대 분량(truckload)의 새로운 타이어가 보관되고, 상대적으로 짧은 시간에 보관 어레이의 보관 맵에 추가된다.

보관 어레이의 다양한 변형예들이 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 형상으로 조립될 수 있는 모듈식 실시예들이 구현될 수 있다. 용량 및 공간은 크거나 작을 수 있으며, 넓거나 좁을 수도 있고, 전방 또는 후방으로부터 로딩되고 언로딩될 수 있으며, 2개의 티어 또는 8개의 티어를 가질 수도 있고, 롤러(402a-402f) 쌍은 끝에서 끝까지 위치될 수 있으며, 엘리베이터 덱크(412)는 한 번에 2개 또는 10개의 타이어를 수용할 수 있고, 컴퓨터 작동 프로그램은 간단하거나 복잡할 수도 있으며, 기계 기능들은 공기, 유압, 전자-기계 또는 로봇식으로 작동될 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 타이어 공장 또는 판매 웨어하우스는, 이동되어야 하는 타이어의 적하물을 로딩하기 바로 전에, 네트워크 연결로 컨트롤러(800)와 통신할 수 있으며, 적하물 내의 개별 타이어들은 "최저 티어" 또는 "엘리베이터"로 향하도록 물리적으로 표시될 수도 있어서, 이동 시에 몇몇 타이어들을 두 번 취급해야 할 필요가 없어질 것이다.

본 명세서에서는, 본 발명의 바람직한 실시예가 예시되고 기술되었지만, 위에 언급한 것과 같이, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고도, 다수의 변형예들이 가능할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 범위는 바람직한 실시예들을 기술한 설명 내용에 의해 제한되어서는 안 된다. 대신, 본 발명은 하기 청구항들에서 그 범위가 결정되어야 한다.

Claims

수평 방향과 수평 방향에 수직인 종방향으로 구성된 타이어 인벤토리 관리 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
각각 수평 방향에 평행한 회전축을 형성하는 복수의 로드를 포함하되, 복수의 로드의 회전축은, 복수의 타이어들이 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍들에 의해 지지될 수 있도록, 종방향을 따라 서로 이격되어 배열되고;
각각의 복수의 로드를 회전축 주위로 선택적으로 회전시키도록 복수의 로드에 결합된 하나 이상의 모터를 포함하며;
복수의 로드들 중 인접한 로드에 위치된 하나 이상의 액츄에이터를 포함하되, 상기 하나 이상의 액츄에이터는 복수의 타이어들 중 한 타이어가: (a) 액츄에이터의 작동에 대응하여 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍의 회전축에 평행하게 이동하고, (b) 복수의 로드들 중 제1 및 제2 로드에 정지된 상태로부터 이동하여 복수의 로드들 중 제3 및 제4 로드에 정지되는 것 중 하나 이상을 수행하도록 위치된 하나 이상의 결합 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 로드들 중 각각의 로드는 로드의 길이를 따라 배열된 복수의 만입부를 추가로 포함하되,
복수의 만입부는:
제1 넓은 단부로부터 제1 넓은 단부보다 작은 횡단면을 가진 제1 좁은 단부로 테이퍼링되는 제1 원뿔형 섹션; 및
제2 넓은 단부로부터 제2 넓은 단부보다 작은 횡단면을 가진 제2 좁은 단부로 테이퍼링되는 제2 원뿔형 섹션을 포함하되, 상기 제1 좁은 단부는 제2 좁은 단부에 접하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제1항에 있어서,
하나 이상의 결합 부재는 복수의 로드들 중 인접한 로드 쌍 사이에 위치된 하나 이상의 플레이트를 포함하며;
하나 이상의 액츄에이터는, 복수의 타이어들 중 한 타이어가 인접한 로드 쌍 중 한 로드 위를 구르게 하도록 인접한 로드 사이에서 플레이트를 상부 방향으로 이동시키도록 위치된 하나 이상의 제1 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제1항에 있어서,
복수의 로드는 복수의 로드 쌍을 포함하되, 복수의 로드들 중 각각의 로드는 복수의 로드 쌍들 중 하나 및 오직 한 로드 쌍에 포함되며,
하나 이상의 플레이트는 복수의 플레이트를 포함하고 복수의 플레이트들 중 다수의 플레이트는 각각의 로드 쌍의 로드들 사이에 위치되며;
하나 이상의 제1 액츄에이터는 복수의 플레이트들 중 한 플레이트와 각각 결합되는 복수의 제1 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제4항에 있어서, 하나 이상의 액츄에이터는 복수의 플레이트 위에 위치된 하나 이상의 제2 액츄에이터를 포함하고, 하나 이상의 결합 부재는 하나 이상의 넛징 부재를 포함하며, 제2 액츄에이터는 하나 이상의 넛징 부재를 복수의 로드의 회전축에 평행하게 이동시키도록 구성되고,
하나 이상의 넛징 부재는 수평 방향으로 서로 이격되어 배열된 제1 및 제2 암을 포함하되, 제1 및 제2 암은 각각의 암에 장착된 롤러를 가지고, 롤러는 수직 방향에 평행한 회전축 주위로 회전가능한 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제5항에 있어서, 상기 시스템은 하나 이상의 제3 액츄에이터를 추가로 포함하되, 하나 이상의 제3 액츄에이터는 넛징 부재를 복수의 플레이트로부터 멀어지도록 상부 방향으로 선택적으로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제6항에 있어서, 하나 이상의 넛징 부재는 복수의 넛징 부재를 포함하며, 복수의 넛징 부재들 중 각각의 넛징 부재는 수평 방향을 따라 복수의 로드들 중 인접한 로드를 따라 위치되는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
제7항에 있어서, 복수의 로드는 종방향과 수평 방향에 수직인 수직 방향을 따라 서로 이격된 복수의 로드 세트를 포함하고, 상기 시스템은 로드 세트 사이에서 이동되도록 구성된 엘리베이터를 추가로 포함하되,
상기 엘리베이터는 엘리베이터 로드 쌍과 엘리베이터 로드 쌍을 회전시키도록 구성된 하나 이상의 엘리베이터 모터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 시스템.
타이어 인벤토리 관리 방법에 있어서, 상기 방법은:
복수의 보관 위치 P(i,j,k)를 형성하는 3차원 보관 어레이를 제공하는 단계를 포함하되, 여기서 i는 수평 위치(i=1 내지 L), j는 종방향 위치(j=1 내지 M), 및 k는 수직 위치(k=1 내지 N)이고;
각각의 보관 위치 P(i,j,k)에 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)를 제공하는 단계;
각각의 수직 위치 k 및 종방향 위치에 로드 쌍 R(j,k)을 제공하는 단계를 포함하되, 각각의 로드 쌍 R(j,k)은 모든 수평 위치 i=1 내지 L에 걸쳐 연장되며;
각각의 로드 쌍 R(j,k)의 로드를 회전시키도록 구성되고 로드 쌍 R(j,k)에 결합된 하나 이상의 모터를 제공하는 단계;
리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)에 결합된 컨트롤러를 제공하는 단계;
컨트롤러에 의해, 위치 P(a,b,c)에 위치된 타이어 T(a,b,c)를 인출하기 위한 지시를 수신하는 단계를 포함하되, 여기서 a는 L과 동일하거나 L보다 작은 정수이고, b는 M과 동일하거나 M보다 작은 정수이며, c는 N과 동일하거나 N보다 작은 정수이고;
상기 지시에 대응하여:
컨트롤러에 의해, 로드 R(j,k=c)의 적어도 한 부분을 회전시키게 하는 단계; 및
리프팅 액츄에이터 A(i,j,k=c)의 한 부분을 작동시켜 타이어 T(a,b,c)와 결합시키는 단계를 포함하되, 타이어 T(a,b,c)가 회전되면, 타이어 T(a,b,c)가 3차원 보관 어레이의 전방 에지를 향해 구르고, 이에 대응하여, 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k=c)의 부분의 각각의 리프팅 액츄에이터와 결합되는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 위에 이격되어 배열되고 보관 위치 P(i,j,k)에 수평 액츄에이터 H(i,j,k)를 제공하는 단계를 포함하되, 각각의 액츄에이터 H(i,j,k)는 타이어를 주어진 보관 위치 P(i=i₁,j=j₁,k=k₁)로부터 보관 위치 P(i₁-1,j₁,k₁) 및 P(i₁+1,j₁,k₁) 중 하나 이상의 위치로 이동시키도록 구성되며;
컨트롤러에 의해, 수평 액츄에이터 H(i,j,k=c)의 적어도 한 부분을 작동시켜, 3차원 보관 어레이의 전방 에지와 보관 위치 P(a,b,c) 사이에 위치된 하나 이상의 타이어를 수평 위치 i=a로부터 수평 위치 i=a1로 이동시키고, 타이어 T(a,b,c)가 3차원 보관 어레이의 에지를 향해 구르게 하는 단계를 포함하되, 여기서 a1은 a+1 및 a-1 중 하나와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 위에 이격되어 배열되고 보관 위치 P(i,j,k)에 수평 액츄에이터 H(i,j,k)를 제공하는 단계를 포함하되, 각각의 액츄에이터 H(i,j,k)는 타이어를 주어진 보관 위치 P(i=i₁,j=j₁,k=k₁)로부터 보관 위치 P(i₁-1,j₁,k₁) 및 P(i₁+1,j₁,k₁) 중 하나 이상의 위치로 이동시키도록 구성되며;
컨트롤러에 의해, 수평 액츄에이터 H(i=a,j=b,k=c)를 작동시켜 타이어 T(a,b,c)를 수평 위치 i=a로부터 수평 위치 i=a1로 이동시키고, 이에 대응하여, 또 다른 타이어가 보관 어레이의 전방 에지와 보관 위치 P(a,b,c) 사이에 위치되는 지가 결정되는 단계를 포함하되, 여기서 a1은 a+1 및 a-1 중 하나와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제10항에 있어서, 각각의 수평 액츄에이터 H(i,j,k)는 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k)를 향해 하부 방향으로 돌출되는 제1 및 제2 암을 포함하되, 제1 및 제2 암은 위치 P(i,j,k)들 중 한 위치에 보관된 타이어의 한쪽에 위치되도록 크기가 형성되고,
피벗 액츄에이터 V(i,j,k)가 컨트롤러에 결합된 수평 액츄에이터 H(i,j,k)의 제1 및 제2 암에 결합되며, 상기 방법은, 컨트롤러에 의해 수평 액츄에이터 H(i=a,j=b,k=c)가 작동되기 전에, 컨트롤러에 의해, 피벗 액츄에이터 V(i=a1,j=b,k=c)가 상부 방향으로 피벗회전되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제11항에 있어서, 컨트롤러는 각각의 위치 P(a,b,c)를 상응하는 타이어 설명서에 매핑하는 맵을 저장하도록 프로그래밍되며, 상기 방법은, 임의의 리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 및 수평 액츄에이터 H(i,j,k)에 의한 각각의 타이어의 움직임에 대응하여, 각각의 타이어의 설명서(descriptor)를 각각의 움직임에 의해 각각의 타이어가 이동된 새로운 위치 P(i,j,k)에 매핑하는 단계를 추가로 포함하며,
컨트롤러는, 추가로:
각각의 타이어 설명서를 위한 시즌의 접근 빈도수에 변화를 평가하고;
리프팅 액츄에이터 A(i,j,k) 및 수평 액츄에이터 H(i,j,k)의 적어도 한 부분을 작동시켜, 현재 시즌에서 덜 빈번하게 접근되는 타이어 설명서에 상응하는 타이어들 보다 현재 시즌에서 보다 빈번하게 접근되는 타이어 설명서에 상응하는 타이어를 3차원 보관 어레이의 전방 에지에 더 가까이 위치되게 이동시키도록 프로그래밍되는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제13항에 있어서, 3차원 보관 어레이는 각각의 수평 위치 i 및 수직 위치 k에 위치된 하나 이상의 센서 S(i,k)를 추가로 포함하되, 각각의 센서 S(i,k)는 종방향 위치 j=1 및 수평 위치 i에서 타이어 내에 있는 전자 칩을 탐지하도록 위치되며, 여기서 j=1은 그 밖의 모든 종방향 위치 j>1보다 전방 에지에 더 가까운 종방향 위치이고, 컨트롤러는 하나 이상의 센서에 결합되며;
상기 방법은, 추가로:
컨트롤러에 의해, 센서 S(i=i₂,k=k₂) 중 한 센서의 출력을 탐지하는 단계를 포함하되, 여기서 i₂는 L보다 작은 정수이고 K₂는 N보다 작은 정수이며;
타이어 설명서를 결정하기 위해 상기 출력을 디코딩하는 단계; 및
위치 P(i=i₂,j=1,k=k₂)에 상응하도록 맵에 타이어 설명서를 저장하는 단계를 포함하며,
상기 센서는 전자 칩 리더인 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
제9항에 있어서, 컨트롤러에 결합된 엘리베이터를 추가로 포함하되, 상기 방법은, 컨트롤러에 의해, 타이어 T(a,b,c)를 인출하기 위한 지시에 대응하여, 엘리베이터를 수직 위치 k=c로 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 인벤토리 관리 방법.
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