KR102522443B1 - 보관 시스템으로부터 유닛을 취출하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

물품이 프레임워크 내의 적층가능한 컨테이너 내에 보관되는 보관 시스템에서 사용하기 위한 하역 장치(100)가 기술된다. 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 하역 장치(100)는 컨테이너 수용 공간(120)을 포함하고, 그 내부로 복수의 컨테이너(106)가 상승될 수 있다. 컨테이너 수용 공간(120)은 컨테이너(106)가 상승될 때 대응하는 수의 운송체 모듈(103) 아래에 배치되고, 동력 구성요소, 제어 구성요소, 구동 구성요소 및 상승 구성요소와 같은 구성요소가 수용된다.

Description

보관 시스템으로부터 유닛을 취출하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RETRIEVING UNITS FROM A STORAGE SYSTEM}
본 발명은 보관 시스템으로부터 유닛을 취출하기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 그러나 비배타적으로, 본 발명은 적재된 유닛의 격자를 포함하는 보관 컨테이너 또는 빈(bin)을 하역하기 위한 하역 장치에 관한 것이다.
본 출원은 원용에 의해 본원에 포함되는 2016년 9월 30일에 출원된 영국 특허출원 제 GB1616597.9 호로부터 우선권을 주장한다.
일부의 상업 활동 및 산업 활동은 많은 수의 다양한 제품을 보관 및 회수할 수 있는 시스템을 필요로 한다. 다수의 제품 라인에서 물품의 보관 및 취출을 위한 하나의 공지된 시스템은 통로에 배치된 선반의 열에 보관 빈 또는 컨테이너를 배치하는 것을 포함한다. 각각의 빈 또는 컨테이너는 하나의 제품 유형의 복수의 제품을 수용한다. 통로는 선반의 열들 사이에 접근을 제공하므로 이 통로에서 순환하는 직원 또는 로봇이 필요한 제품을 취출할 수 있다. 그러나, 제품에 접근하기 위한 복도 공간을 제공할 필요가 있다는 것은 이러한 시스템의 보관 밀도가 상대적으로 낮다는 것을 의미한다는 것임을 이해할 것이다. 다시 말하면, 제품의 보관에 실제로 사용되는 공간의 크기는 전체 보관 시스템을 위해 필요한 공간의 크기에 비해 비교적 작다.
보관 밀도를 상당히 향상시키는 대안적 접근법에서, 컨테이너는 서로 쌓아 올려지고, 스택은 열로 배치된다. 컨테이너는 위로부터 접근되므로 열들 사이에 통로가 불필요하며, 주어진 공간 내에 더 많은 컨테이너를 보관할 수 있다.
열을 이루어 적재된 컨테이너를 하역하는 방법은 수십년 동안 주지되어 왔다. 예를 들면, 2,701,065에 기재된 바와 같은 일부의 이러한 시스템에서, 컨테이너의 독립형 스택들은 필요한 경우 특정 컨테이너에 대한 접근을 제공하면서 이러한 컨테이너를 보관하는 것과 관련되는 보관 용적을 감소시키기 위해 열로 배치된다. 주어진 컨테이너에 대한 접근은 컨테이너를 적재하기 위해, 그리고 스택으로부터 소정의 컨테이너를 제거하기 위해 사용될 수 있는 비교적 복잡한 호이스팅(hoisting) 메커니즘을 제공함으로써 가능해진다. 그러나, 이러한 시스템의 비용은 많은 경우에 비실용적이며, 주로 대형의 선적용 컨테이너의 보관 및 하역을 위해 상업화되어왔다.
예를 들면, EP 0 767 113 B (Cimcorp)에 기재된 바와 같이, 컨테이너의 독립형 스택을 사용하고, 특정 컨테이너를 취출 및 보관하기 위한 메커니즘을 제공하는 개념이 추가로 개발되었다. Cimcorp는 컨테이너의 스택의 주위로 하강되어 스택의 임의의 수준에서 컨테이너를 파지할 수 있도록 구성되는 사각형 튜브 형태의 로봇식 하역장치를 사용하는 복수의 적재된 컨테이너를 제거하기 위한 메커니즘을 개시한다. 이러한 방식으로, 수 개의 컨테이너가 스택으로부터 한꺼번에 상승(lifting)될 수 있다. 하나의 스택의 상부로부터 다른 스택의 상부로 수 개의 컨테이너를 이동시키기 위해, 또는 하나의 스택으로부터 외부의 위치로, 그리고 그 반대로 컨테이너를 이동시키기 위해 이 이동가능한 튜브가 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 단일 스택 내의 모든 컨테이너가 (단일 제품 스택으로 알려진) 동일 제품을 수용하고 있는 경우에 특히 유용할 수 있다. 이 하역장치는 단일 제품 스택들 사이에서 컨테이너를 이동시키는데, 예를 들면, 단일 유형의 제품을 수용하는 복수의 컨테이너를 보관소에 추가하고, 2 개 이상의 단일 제품 스택으로부터 하나 이상의 컨테이너를 집하(pickup)하여 다중-제품 출하(output) 스택을 생성하는데 사용될 수 있다. 이것의 일례로 중앙 창고에서 소매점으로 배달하기 위한 다중-제품 주문을 생성하기 위해 야채 빈을 집하하는 것이 있다.
Cimcorp에 기술된 시스템에서, 튜브의 높이는 가장 높은 컨테이너의 스택을 단일 작업으로 추출할 수 있도록 적어도 최대 컨테이너의 스택의 높이와 동일해야 한다. 따라서, 창고와 같은 폐쇄된 공간 내에서 사용되는 경우, 스택의 최고 높이는 하역장치의 튜브를 수용하기 위한 필요에 의해 제한된다. 또한, 이 시스템은 다중-제품 스택으로부터 단일 컨테이너를 선택하기에는 적합하지 않다.
온라인 식료잡화상 및 슈퍼마켓과 같은 다수의 제품 라인을 판매하는 온라인 소매 업종은 수십 개 또는 심지어 수십만 개의 다양한 제품 라인을 보관할 수 있는 시스템이 필요하다. 이러한 경우에 단일 제품 스택을 사용하는 것은 필요한 모든 스택을 수용하기 위매 매우 넓은 면적이 필요하기 때문에 비실용적일 수 있다. 또한, 부패하기 쉬운 물건 또는 드물게 주문되는 물건과 같은 소량의 물품을 소량으로 보관하는 것만으로 단일 제품의 스택을 비효율적인 해결책으로 하는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 일부의 용도의 경우, 각각의 스택을 구성하는 컨테이너가 다양한 제품을 수용할 수 있는 다중-제품 스택을 사용하는 것이 시스템의 보관 밀도를 최대화하기 위해 선호된다. 보관된 물품은 합리적으로, 신속하게, 그리고 용이하게 접근가능해야 하므로, 요구되는 물품의 일부가 스택의 하위 수준인 여러 개의 다른 컨테이너 아래에 보관된 경우에도 고객의 주문을 만족시키는데 필요한 복수의 상이한 물품이 효율적인 방법으로 보관 시스템으로부터 집하될 수 있다.
국제 특허출원 WO 98/049075A (Autostore)는, 그 내용이 원용에 의해 본원에 포함되는 것으로, 컨테이너의 다중-제품 스택이 프레임 구조물 내에 배치되는 시스템을 기술한다. 이러한 유형의 시스템은 첨부한 도면의 도 1 내지 도 4에 개략적으로 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 빈(10)로 알려진 적재가능한 컨테이너들은 서로 적재되어 스택(12)을 형성한다. 스택(12)은 창고 또는 제조 환경에서 격자 프레임 구조물(14)에 배치된다. 도 1은 프레임 구조물(14)의 개략 사시도이고, 도 2는 프레임 구조물(14) 내에 배치된 빈(10)의 스택(12)을 도시하는 평면도이다. 각각의 빈(10)은 전형적으로 복수의 제품(미도시)을 수용하고, 빈(10) 내의 제품은 동일하거나, 용도에 따라 상이한 제품 유형일 수 있다.
프레임 구조물(14)은 수평 부재(18, 20)를 지지하는 복수의 직립재 부재(16)를 포함한다. 제 1 세트의 평행 수평 부재(18)는 제 2 세트의 평행 수평 부재(20)에 수직으로 배치되어 직립재 부재(16)에 의해 지지되는 복수의 수평 격자 구조물을 형성한다. 부재(16, 18, 20)는 전형적으로 금속으로 제작된다. 빈(10)은 프레임 구조물(14)의 부재(16, 18, 20)들 사이에 적재되므로, 프레임 구조물(14)은 빈(10)의 스택(12)의 수평 이동을 방지하고, 빈(10)의 수직 이동을 방지한다.
프레임 구조물(14)의 최상부에는 스택(12)의 상면의 전체를 통해 격자 패턴으로 배치되는 레일(22)을 포함한다. 또한 도 3 및 도 4를 참조하면, 레일(22)은 복수의 로봇식 하역 장치(30)를 지지한다. 평행 레일(22)의 제 1 세트(22a)는 프레임 구조물(14)의 상면을 가로지르는 제 1 방향(X)으로 하역 장치(30)의 이동을 안내하고, 제 1 세트(22a)에 수직으로 배치된 평행 레일(22)의 제 2 세트(22b)는 제 1 방향에 수직인 제 2 방향(Y)으로 하역 장치(30)의 이동을 안내한다. 이러한 방식으로, 레일(22)은 수평의 X-Y 평면에서 2 차원적으로 측방향으로 하역 장치(30)의 이동을 허용하므로 하역 장치(30)는 임의의 스택(12) 위의 위치로 이동될 수 있다.
하역 장치(30)는 또한 노르웨이 특허 번호 317366에 기재되어 있으며, 이것의 내용은 원용에 의해 본원에 포함된다. 도 3a 및 도 3b는 각각 하역 장치(30)의 개략 후면 사시도 및 개략 전면 사시도이고, 도 3c는 빈(10)을 상승시키는 하역 장치(30)의 개략 전면 사시도이다.
각각의 하역 장치(30)는 스택(12) 위에서 프레임 구조물(14)의 레일(22) 상의 X 및 Y 방향으로 이동하도록 배치된 운송체(32)를 포함한다. 운송체(32)의 전방의 한 쌍의 바퀴(34) 및 운송체(32)의 후방의 한 쌍의 바퀴(34)로 이루어지는 제 1 세트의 바퀴(34)는 레일(22)의 제 1 세트(22a)의 2 개의 인접한 레일과 맞물리도록 배치된다. 유사하게, 운송체(32)의 양 측면 상의 한 쌍의 바퀴(36)로 이루어지는 제 2 세트의 바퀴(36)는 레일(22)의 제 2 세트(22b)의 2 개의 인접한 레일과 맞물리도록 배치된다. 각 세트의 바퀴(34, 36)는 상승 및 하강될 수 있으므로 제 1 세트의 바퀴(34) 또는 제 2 세트의 바퀴(36) 중 하나는 항상 각 세트의 레일(22a, 22b)과 맞물림된다.
제 1 세트의 바퀴(34)가 제 1 세트의 레일(22a)과 맞물리고, 2 세트의 바퀴(36)가 레일(22)로부터 상승하여 맞물림해제된 경우, 바퀴(34)는 운송체(32) 내에 수용된 구동 메커니즘(미도시)에 의해 구동되어 X 방향으로 하역 장치(30)를 이동시킬 수 있다. 하역 장치(30)를 Y 방향으로 이동시키기 위해, 제 1 세트의 바퀴(34)는 레일(22)로부터 상승하여 맞물림해제되고, 제 2 세트의 바퀴(36)는 하강하여 제 2 세트의 레일(22a)과 맞물림된다. 다음에 Y 방향으로의 이동을 달성하도록 제 2 세트의 바퀴(36)를 구동하기 위해 구동 메커니즘이 사용될 수 있다.
하역 장치(30)는 크레인 장치(40)를 구비한다. 크레인 장치(40)는 운송체(32)의 상부로부터 측방향으로 연장되는 캔틸레버 암(42)을 포함한다. 그리퍼 플레이트(44)는 4 개의 케이블(46)에 의해 캔틸레버 암(42)으로부터 매달려 있다. 케이블(46)은 운송체(32) 내에 수용되는 권취 메커니즘(미도시)에 연결된다. 케이블(46)은 캔틸레버 암(42)에 감기거나 캔틸레버 암(42)으로부터 풀려질 수 있으므로, Z 방향으로 운송체(32)에 대한 그리퍼 플레이트(44)의 위치를 조절할 수 있다.
그리퍼 플레이트(44)는 빈(810)의 상부와 맞물도록 되어 있다. 예를 들면, 그리퍼 플레이트(44)는 빈(10)의 상면을 형성하는 림(rim) 내의 대응하는 구멍(미도시)에 결합하는 핀(미도시), 및 빈(10)을 파지하기 위해 림과 맞물림가능한 슬라이딩 클립(미도시)을 포함할 수 있다. 클립은 그리퍼 플레이트(44) 내에 수용되는 적절한 구동 메커니즘에 의해 빈(10)과 맞물리도록 구동되며, 구동 메커니즘은 케이블(46) 자체를 통해 또는 별개의 제어 케이블(미도시)을 통해 전달되는 신호에 의해 급전 및 제어된다.
스택(12)의 상부로부터 빈(10)을 제거하기 위해, 하역 장치(30)는 그리퍼 플레이트(44)를 스택(12) 위에 위치시키도록 X 방향 및 Y 방향으로 필요에 따라 이동된다. 다음에 그리퍼 플레이트(44)는 도 3(c)에 도시된 바와 같이 스택(12)의 상부의 빈(10)과 맞물리도록 Z 방향으로 수직으로 하강된다. 그리퍼 플레이트(44)는 빈(10)을 파지하고, 다음에 부착된 빈(10)과 함께 케이블(46)에 의해 상방으로 당겨진다. 빈(10)은 그 수직 이동의 최상부에서 캔틸레버 암(42) 아래에 수용되어, 레일(22)의 수준 위에 유지된다. 이러한 방식으로, 하역 장치(30)는 빈(10)을 지닌 채로 X-Y 평면 내의 다양한 위치로 이동되어 빈(10)을 다른 위치로 수송할 수 있다. 케이블(46)은 하역 장치(30)가 바닥 수준을 포함하는 스택(12)의 임의의 수준으로부터 빈을 취출 및 보관할 수 있을 만큼 충분히 길다. 운송체(32)는 빈(10)의 중량을 상쇄시키도록, 그리고 상승 프로세스 동안에 안정을 유지하도록 충분히 무겁다. 운송체(32)의 중량의 일부는 바퀴(34, 36)의 구동 메커니즘에 급전하기 위해 사용되는 배터리를 포함할 수 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 복수의 동일한 하역 장치(30)가 제공되므로 각각의 하역 장치(30)는 동시에 가동되어 시스템의 처리량을 증가시킬 수 있다. 도 4에 도시된 시스템은 포트(port; 24)로 알려진 2 개의 특정 위치를 포함하고, 이 위치에서 빈(10)이 시스템의 내로 또는 시스템으로부터 외부로 전달될 수 있다. 추가의 컨베이어 시스템(미도시)이 각각의 포트(24)에 관련되어 있므로 하역 장치(30)에 의해 포트(24)로 수송된 빈은 컨베이어 시스템에 의해 다른 위치로, 예를 들면, 집하 스테이션(미도시)으로 이송될 수 있다. 유사하게, 빈(10)은 컨베이어 시스템에 의해 외부의 위치, 예를 들면, 빈 충전 스테이션(미도시)으로부터 포트(24)로 이동될 수 있고, 하역 장치(30)에 의해 스택(12)으로 수송되어 시스템에 재고품을 보충할 수 있다.
각각의 하역 장치(30)는 한 번에 하나의 빈(10)을 상승시켜 이동시킬 수 있다. 스택(12)의 상부에 위치되어 있지 않은 빈(10)("목표 빈")을 취출할 필요가 있는 경우, 위에 있는 빈(10)(“비목표 빈")을 먼저 이동시켜 목표 빈(10)에 접근할 수 있도록 해야 한다.
각각의 하역 장치(30)는 중앙 컴퓨터의 제어 하에 있다. 시스템 내의 각각의 개별 빈(10)은 추적되므로 필요에 따라 적절한 빈(10)을 취출, 수송, 대체할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 기술된 시스템은 많은 장점을 가지며, 광범위한 보관 및 취출 작업에 적합하다. 특히, 이는 제품의 매우 고밀도 보관을 가능하게 하고, 빈(10) 내에 매우 다양한 물품을 보관하는 매우 경제적인 방법을 제공하면서, 집하를 위해 필요한 경우, 모든 빈(10)에 합리적으로 경제적인 접근을 가능하게 한다.
작업 속도가 중요한 대용량 시스템의 경우, 작업 속도, 배터리 수명, 신뢰성, 상승 능력, 안정성 등의 면에서 각각의 하역 장치의 성능을 최대화하는 것이 중요하다. 따라서, 이 영역들 중 하나 이상에서 향상된 성능을 제공하는 하역 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
또한 보관 시스템으로부터 물품이 취출될 수 있는 속도를 증가시킬 수 있도록 한 번에 사용하는 하역 장치의 수를 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 본 출원인 동시계속 중인 국제 특허출원 번호 PCT/GB2013/051215(이것의 내용은 참조에 의해 본원에 포함됨)는 2 가지 상이한 유형의 하역 장치의 각각이 복수로 제공되는 보관 시스템을 기술한다. 하나의 유형의 하역 장치는 하나의 작동으로 스택으로부터 복수의 빈을 상승시키도록 구성되어, 스택 내의 목표 빈이 제 2 유형의 단일 빈 하역 장치에 의해 접근되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 장치를 위한 최적 이동 경로가 다른 장치의 존재에 의해 방해되는 경우를 최소화하기 위해 하역 장치의 크기를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
전술한 유형의 하역 장치는 고가이며, 본 발명의 목적은 다수의 컨테이너를 상승 및 운반할 수 있는 단일 하역 장치를 제공함으써 전자장치 및 제어 메커니즘을 감소시키는 것이다.
본 발명은 이러한 배경으로부터 발명되었다.
본 발명에 따르면, 컨테이너의 스택 위에서 격자 패턴으로 배치되는 복수의 레일 또는 트랙을 포함하는 보관 시스템 내에 적재되는 컨테이너를 상승 및 이동시키기 위한 하역 장치가 제공되며, 격자 패턴은 복수의 격자 공간을 포함하고, 각각의 스택은 단일 격자 공간의 풋프린트(footprint) 내에만 위치되고, 하역 장치는 스택 위의 레일 또는 트랙 상에서 측방향으로 이동하도록 구성되고, 하역 장치는 사용 시에 레일 또는 트랙 위에 위치하는 컨테이너 수용 공간 및 복수의 운송체 모듈을 포함하고, 이 모듈은 운송체 모듈로서 컨테이너의 대응하는 수를 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키도록 배치되는 컨테이너 상승 수단을 포함한다.
본 발명에 따르면, 보관 시스템으로서, 제 1 세트의 평행 레일 또는 트랙 및 제 1 세트의 평행 레일 또는 트랙에 실질적으로 수직으로 연장되어 복수의 격자 공간을 포함하는 격자를 형성하는 제 2 세트의 평행 레일 또는 트랙; 레일 또는 트랙 아래에 위치하는 컨테이너의 복수의 스택 - 각각의 스택은 단일 격자 공간의 풋프린트를 점유하도록 배치됨 -; 및 스택 위의 레일 상에서 측방향으로 이동하도록 배치되는 하역 장치를 포함하고, 하역 장치는 레일 위에 위치하는 컨테이너 수용 리세스 및 복수의 운송체 모듈을 포함하고, 운송체 모듈은 복수의 컨테이너를 복수의 스택으로부터 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키도록 배치되는 상승 수단을 포함하는 보관 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 보관 시스템 내에서 복수의 인접한 스택 내에 위치하는 복수의 컨테이너를 보관 시스템으로부터 시핑 트롤리(shipping trolley)로 이송하는 방법이 제공되며, 이 방법은 대응하여 번호가 부여된 복수의 스택을 취출하는 단계; 복수의 운송체 모듈을 포함하는 하역 장치 내에서 컨테이너를 수송하는 단계; 컨테이너를 포트 위치로 전달하는 단계; 상기 컨테이너를 컨테이너 수용 플랫폼 상으로 하강시키는 단계; 조절 수단을 이용하여 컨테이너의 간격을 조절하는 단계; 및 컨테이너를 시핑 트롤리 상에 적재하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따른 하역 장치는 컨테이너 수용 공간을 포함하고, 그 내 부로 복수의 컨테이너가 상승될 수 있다. 컨테이너 수용 공간은 컨테이너가 상승될 때 대응하는 수의 운송체 모듈 아래에 배치되고, 동력 구성요소, 제어 구성요소, 구동 구성요소 및 상승 구성요소와 같은 구성요소가 수용된다.
하역 장치의 큰 부피의 구성요소를 컨테이너 수용 공간 위에 배치함으로써, 하역 장치의 풋프린트는 큰 부피의 구성요소가 컨테이너 수용 공간의 일측면에 배치된 운송체 모듈 내에 수용되는 NO317366에 기술되는, 그리고 도 3a 내지 도 3c에 도시된 캔틸레버 디자인에 비해 하역 장치의 풋프린트가 감소된다. 유리하게는, 본 발명의 하역 장치는 운송체 모듈과 컨테이너가 상승될 때 프레임 내의 대응하는 수의 스택 위에 공간을 차지한다.
이는 본 발명으로 인해 하역 장치의 풋프린트가 단지 하나의 컨테이너를 상승시킬 수 있는 하역 장치보다 단일 작동으로 더 많은 컨테이너를 상승시킬 수 있으므로 보관 시스템의 작동 효율이 향상될 수 있음을 의미한다.
하역 장치는 바람직하게는 스택 위에 하역 장치를 지지하기 위한 한 세트의 바퀴를 포함한다. 예를 들면, 하역 장치의 측방향 이동은 프레임 위에 배치되는 레일에 의해 안내될 수 있다. 레일은 격자 패턴으로 배치되어 수평면에서 하역 장치의 2 차원 이동을 허용한다. 바퀴는 레일과 맞물릴 수 있다. 2 세트의 바퀴가 제공될 수 있고, 하나의 세트는 제 2 하역 장치의 이동을 제 1 방향으로 안내하도록 제 1 세트의 레일과 맞물리도록 배치되고, 다른 하나의 세트는 제 2 하역 장치의 이동을 제 2 방향으로 안내하도록 제 2 세트의 레일과 맞물리도록 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 바퀴는 컨테이너 수용 공간의 주위에 배치된다. 바퀴는 운송체 모듈 내에 수용되는 하나 이상의 모터에 의해 구동될 수 있다. 구동은 컨테이너 수용 공간 중위에 배치되는 구동 전달 수단에 의해 운송체 모듈 내의 모터로부터 바퀴로 전달될 수 있다. 예를 들면, 구동 전달 수단은 풀리 및 구동 벨트의 적절한 설비를 포함할 수 있다..
일 세트의 바튀 또는 이 세트의 바퀴는 다른 세트의 바퀴에 대해 상승 및 하강하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 바퀴 상승 모터나 기타 바퀴 상승 장치가 이 목적을 위해 운송체 모듈 내에 수용될 수 있다.
운송체 모듈은 운송체 모듈로서 대응하는 수의 컨테이너를 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키기 위한 복수의 윈치(winch) 또는 크레인 장치를 수용할 수 있다. 크레인 장치는 컨테이너를 상승시키기 위한 하나 이상의 모터를 포함할 수 있고, 상기 또는 각각의 크레인 장치의 상기 또는 각각의 모터는 상기 또는 각각의 운송체 모듈 내에 수용될 수 있다.
각각의 크레인 장치는 위로부터 컨테이너를 파지하도록 구성된 그리퍼 장치를 포함할 수 있다. 그리퍼 장치는 이 그리퍼 장치를 수직으로 이동시키기 위해 운송체로부터 신장 및 수축될 수 있는 케이블에 매달릴 수 있다.
다른 실시형태에서, 하역 장치는 복수의 컨테이너를 스택으로부터 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키도록 배치되는 상승 장치를 구비한다. 상승 장치는 한 쌍의 상승 암을 포함할 수 있고, 이 경우에 상기 또는 각각의 상승 장치는 암의 양단부 사이에 장착되는 그리고 위로부터 컨테이너를 파지하도록 배치되는 그리퍼 장치를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 상기 또는 각각의 상승 장치는 컨테이너의 측벽에 형성되는 수직 채널과 맞물림되도록 배치되는 로드 또는 케이블을 포함한다. 채널은 각각의 컨테이너의 상면의 개구에 의해 접근될 수 있다. 이러한 구성에서, 보관 시스템의 수직 연장 공간은 필요하지 않다.
로드 또는 케이블은 컨테이너와 착탈가능하게 맞물리도록 배치되는 앵커 메커니즘를 지닐 수 있다. 예를 들면, 앵커 메커니즘은 컨테이너의 표면과 맞물리기 위한 하나 이상의 측방향으로 연장가능한 암을 포함할 수 있다. 앵커 메커니즘은, 예를 들면, 로드 또는 케이블의 튜브형 보어를 통해 연장되는 와이어에 의해 원격으로 작동될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 하역 장치는 상측 부분, 컨테이너 수용 공간을 포함하는 하측 부분, 및 컨테이너를 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키기 위한 복수의 윈치 수단을 포함한다. 윈치 수단은 컨테이너 수용 공간 위의 상측 부분 내에 수용되는 윈치 모터를 포함한다. 하측 부분은 프레임에 대해 하역 장치의 측방향 이동을 용이하게 하는 바퀴 조립체를 포함하고, 측방향 이동은 또한 바퀴 조립체의 하나 이상의 바퀴를 구동시키기 위한 하나 이상의 모터를 포함한다.
하측 부분은 바퀴 조립체의 바퀴를 지지하기 위한 프레임 구조물을 포함할 수 있다. 프레임 구조물은 컨테이너 수용 공간의 주위에 배치될 수 있다. 예를 들면, 컨테이너 수용 공간의 4 개의 측면은 프레임 구조물에 의해 둘러싸일 수 있다. 프레임 구조물의 하나 이상의 요소는 제 2 세트의 바퀴에 대해 제 1 세트의 바퀴를 상승 및 하강시키도록 이동가능하고, 그 결과 제 1 세트의 바퀴 또는 제 2 세트의 바퀴와 제 1 세트의 레일 또는 트랙 또는 제 2 세트의 레일 또는 트랙의 각각의 맞물림을 용이화할 수 있다. 프레임 구조물의 이동가능한 요소는 하역 장치의 상측 부분에 수용되는 모터에 의해 구동될 수 있다.
본 발명의 하역 장치는 바람직하게는 자가 추진식 로봇 운송체이다.
다른 양태에서, 본 발명은 복수의 컨터이너의 스택을 포함하는 프레임 및 전술한 바와 같은 하나 이상의 하역 장치를 포함하는 보관 시스템에 있다. 각각의 하역 장치는 컨테이너의 복수의 스택이 차지하는 면적에 대응하는 복수의 격자 공간을 점유한다.
다른 양태에서, 본 발명은 컨테이너의 복수의 스택을 수용하는 프레임, 단일 작동으로 복수의 스택으로부터 복수의 컨테이너를 상승시킬 수 있는 제 1 하역 장치, 및 단일 컨테이너를 상승시킬 수 있는 그리고 이 컨테이너를 측방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 하역 장치를 포함하는 보관 시스템을 포함한다. 제 1 하역 장치 및 제 2 하역 장치는 프레임 위에 배치되고, 상이한 스택에 접근하도록 독립적으로 이동가능하다. 제 2 하역 장치는 전술한 유형이지만, 컨테이너의 단지 하나의 스택에 대응하는 공간을 점유한다.
이 양태에서, 단일 조작으로 복수의 스택으로부터 복수의 컨테이너를 상승시킬 수 있는 제 1 하역 장치와 함께 단일 컨테이너를 상승시켜 이 컨테이너를 측방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 하역 장치를 제공하는 것은 다수의 컨테이너를 취출 및 이동시키고자 하는 경우에 최적의 해법을 제공한다. 이러한 경우, 복수의 목표 컨테이너를 취출하기 위해 단일의 상승 동작만이 실시될 필요가 있고, 이는 단지 하나의 컨테이너만이 상승될 수 있는 종래 기술의 구성에 비해 취출 프로세스의 속도 및 효율을 크게 증가시킨다.
보관 시스템은 컨테이너를 보관 시스템으로부터 제거하거나 및/또는 보관 시스템에 추가할 수 있는 하나 이상의 포트 위치를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 하역 장치는 목표 컨테이너를 복수의 스택으로부터 포트 위치로 수송할 수 있다. 컨테이너는는 오픈-탑형 빈(open-topped bin)을 포함할 수 있다. 컨테이너는 스택으로 형성되었을 때 수직 방향으로 서로 연결(interlocking)되거나 맞물림되도록 배치될 수 있다.
전형적인 적용분야에서, 시스템 내 및 그 주위에서 동시에 다수의 컨테이너를 상승 및 이동시킬 수 있도록 다수의 하역 장치가 사용될 수 있다. 하역 장치는 상이한 유형일 수 있고, 시스템의 비용 및 에너지 소비와 작업의 속도 및 유연성과의 균형을 맞추도록 선택될 수 있다. 본 발명의 하나의 이점은, 하역 장치가 복수의 스택 위의 공간을 점유하므로, 단일 컨테이너를 상승시키기 위해 2 개 이상의 스택 공간을 차지하는 종래 기술의 하역 장치 디자인에 비해 다수의 장치 시스템의 효율이 개선될 수 있다. 효율의 획득은 주어진 시스템 내에 더 많은 하역 장치를 수용하 ㄹ수 있는 것, 장치의 라우팅(routing)을 최적화하는 것, 또는 이들 요인의 조합으로부터 발생할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 하역 장치는 2 x 2 격자 공간을 점유하고, 단일 작동으로 4 개의 컨테이너를 취출할 수 있다. 바람직하게는, 하역 장치는 하역 장치의 컨테이너 취출 공간 위에서 2 x 2 배열로 배치되는 4 개의 운송체 모듈을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 운송체 모듈은 하역 장치 아래에 위치하는 스택의 상부에서 컨테이너와 결합하기 위한 윈치 또는 크레인 상승 장치를 포함한다.
바람직하게는, 컨테이너 수용 공간 내에서 복수의 컨테이너를 운반하는 하역 장치는 통신 시스템 및 제어 시스템의 제어 하에서 포트 위치 위의 위치로 수송될 수 있다. 포트 위치 위에서 윈치 또는 크레인 상승 수단이 복수의 컨테이너를 컨테이너 수용 플랫폼 상으로 하강시킬 수 있고, 플랫폼은 실질적으로 단일 이동으로 일련의 선반을 포함하는 컨테이너 시핑 트롤리 상으로 하강된 컨테이너를 이동시키기 위한 수단을 포함한다. 이 프로세스는 반복되어 다가오는 출하를 위해 운송체 상으로 적재될 준비를 하기 위해 컨테이너 시핑 트롤리의 선반이 한번에 채워질 수 있도록 한다.
본 발명의 각각의 양태의 바람직한 특징 및/또는 임의선택적인 특징은 단독으로 이용되거나, 본 발명의 다른 양태에서는 적절한 조합으로 이용될 수 있다.
도 1은 공지된 보관 시스템의 빈의 복수의 스택을 수용하기 위한 프레임 구조물의 개략 사시도이고;
도 2는 도 1의 프레임 구조물의 일부의 개략 평면도이고;
도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2의 프레임 구조물과 함께 사용하기 위한 공지된 하역 장치의 각각 개략 후면 사시도 및 전면 사시도이고, 도 3c는 사용 중에 빈을 상승시키는 공지된 하역 장치의 개략 사시도이고;
도 4는 도 1 및 도 2의 프레임 구조물 상에 설치된 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된 유형의 복수의 하역 장치를 포함하는 공지된 보관 시스템의 개략 사시도이고;
이하에서 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면의 나머지 부분을 참조하여 단지 예로서 설명할 것이며, 도면에서 동일한 특징에 대해 동일한 참조번호가 사용된다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 하역 장치의 개략 사시도이고;
도 6 및 도 7은 하역 장치 내의 4 개의 운송체 모듈의 배열을 보여주는 도 5의 하역 장치의 개략 사시도이고;
도 8은 도 1 및 도 2의 프레임 구조 상에 설치되는 도 5에 따른 하역 장치를 포함하는 보관 시스템의 개략 사시도로서, 이 하역 장치는 취출될 유형의 컨테이너의 4 개의 스택 위에 위치하고;
도 9 및 도 10은 각각의 스택 내의 상부 컨테이너와 결합되는 각각의 운송체 모듈과 관련되는 컨테이너 상승 수단을 도시하는 도 6 및 도 7의 보관 시스템 및 하역 장치의 개략 사시도이고;
도 11 및 도 12는 도 9 및 도 10의 하역 장치 및 스택의 측면도로서, 상승 수단은 컨테이너와 결합되어 있고;
도 13은 전달된 컨테이너를 시핑 트롤리 상으로 이송하기 위한 이송 메커니즘 및 수용 플랫폼을 보여주는 보관 시스템 내의 포트 위치의 하나의 형태의 개략 사시도이고;
도 14는 2 개의 컨테이너가 하역 장치에 의해 컨테이너 수용 플랫폼 상으로 하강되는 것을 보여주는 도 13의 포트 위치의 개략 사시도이고;
도 15 및 도 16은 컨테이너 이송 메커니즘이 전달된 컨테이너를 시핑 트롤리 상으로 재배치할 수 있는 위치에서 컨테이너를 컨테이너 수용 플랫폼으로 전달할 수 있는 2 개의 운송체 모듈의 이동을 보여주는 하역 장치 내의 운송체 모듈의 개략 사시도이고;
도 17 및 도 18 은 본 발명의 하나의 형태에 따른 포트 위치 위의 정위치에서 하역 장치의 개략 사시도로서, 컨테이너 상승 수단이 컨테이너 수용 플랫폼 상으로 전달된 컨테이너로부터 분리되는 것을 도시하고;
도 19는 전달된 컨테이너로부터 완전히 분리된 하역 장치의 개략 사시도이고, 이 컨테이너는 전달 플랫폼 상에 위치되어 있고;
도 20 및 도 21은 본 발명의 하나의 형태의 하역 장치에 의해 전달된 컨테이너 수용 플랫폼 상의 전달된 컨테이너의 개략 사시도로서, 이 전달된 컨테이너는 이송 수단에 의해 시핑 트롤리 상으로 이송되며;
도 22 내지 도 26은 본 발명의 추가의 형태에 따른 하역 장치, 운송체 모듈 및 시핑 트롤리 적재 시스템을 보여주는 개략 사시도로서, 하역 장치 내의 운송체 모듈의 간격은 일정하게 유지되고, 컨테이너 수용 플랫폼은 2 개의 부분을 포함하고, 제 1 부분은, 사용시에, 운송체 모듈이 컨테이너를 플랫폼 상으로 하강시키도록, 제 2 부분에 대해 이동가능하고, 플랫폼의 일 부분은 전달된 컨테이너가 시핑 트롤리로 이송될 수 있도록 이동한다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 하역 장치(100)를 도시한다. 하역 장치(100)는 복수의 운송체 모듈(103)를 구비하는 운송체(102)를 포함하고, 각각의 모듈(103)은 토트(tote)로도 알려져 있는 보관 컨테이너 또는 빈(106)를 위로부터 상승시키기 위한 윈치 또는 크레인 메커니즘(104)을 포함한다. 크레인 메커니즘(104)은 윈치 케이블(108) 및 그래버 플레이트(grabber plate; 110)를 포함한다. 그래버 플레이트(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 보관 시스템에서 컨테이너(106)의 스택(12)으로부터 상부의 컨테이너(106)를 상승시키기 위해 이것을 파지하도록 구성된다.
또한 도 6 및 도 7을 참조하면, 운송체(102)는 상측 부분(112) 및 하측 부분(114)을 포함한다.
하측 부분(114)에는 보관 시스템의 프레임의 상부에 제공되는 레일 상에서 주행하는 2 세트의 바퀴(116, 118)가 장착된다. 각각의 세트의 바퀴(116, 118) 중 하나 이상은 레일을 따라 각각 X 방향 및 Y 방향으로 운송체(102)의 이동을 가능하게 하도록 구동된다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 한 세트 또는 두 세트의 바퀴(116, 118)는 바퀴 세트를 각각의 레일로부터 떨어지도록 들어올리도록 수직으로 이동될 수 있고, 이것에 의해 운송체(102)가 원하는 방향으로 이동되는 것을 허용한다.
바퀴(116, 118)는 하측 부분(114)에서 컨테이너 수용 리세스로 알려진 공동 또는 리세스(120)의 주변의 주위에 배치된다. 리세스(120)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 크레인 메커니즘(104)에 의해 들어올려질 때 상기 또는 각각의 빈(106)을 수용하는 크기로 되어 있다. 리세스(120) 내에 있을 때, 빈(106)은 아래의 레일로부터 상승되므로 운송체(102)는 다른 위치로 측방향으로 이동될 수 있다. 목표 위치, 예를 들면, 다른 스택(12), 보관 시스템 또는 컨베이어 벨트의 액세스 포인트에 도달하면, 빈(106)은 리세스(120)로부터 하강되어 그래버 플레이트(110)로부터 해방될 수 있다.
운송체(102)의 상측 부분(112)은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 하역 장치의 상당한 부피의 구성요소의 모두를 수용한다. 상측 부분(112)은 배터리 및 관련 전자장치, 제어기 및 통신 장치, 바퀴(116, 118)를 구동하기 위한 모터, 크레인 메커니즘(104)을 구동하기 위한 모터, 및 기타 센서 및 시스템을 수용한다.
이러한 방식으로, 운송체(102)의 풋프린트는 리세스(120)의 양측의 바퀴(116, 118)를 수용하기에 충분한 만큼만 리세스(120) 내에 수용되는 빈(106)의 크기보다 크다. 다시 말하면, 운송체(102)는 하역 장치(100) 내에 수용된 운송체 모듈의 수와 동등한 보관 시스템의 복수의 격자 공간을 점유한다.
본 발명에서는 컨테이너의 하중이 운송체의 양측 상의 바퀴 쌍 사이에 걸려있으므로, 본 발명의 하역 장치(100)는 또한 외팔보식 종래 기술의 하역 장치(30)에 비해 개선된 안정성, 향상된 하중 처리 용량, 및 감소된 중량을 제공할 수 있다. 대조적으로, 종래 기술 장치(30)는 외팔보 구성의 하중을 상쇄시키기 위해 비교적 무거운 운송체 모듈을 가져야한 한다.
도 5 내지 도 21은 본 발명의 일 실시형태를 도시한다. 운송체(102)의 상측 부분(112)은 4 개의 운송체 모듈(103)을 수용하며, 각각의 모듈(103)은 3 개의 주 모터, 즉 운송체(102)의 양측에 위치되는 구동 샤프트 상에 장착되는 스풀 상에 감겨져 있는 윈치 케이블(108)을 상승 및 하강시키는데 사용되는 Z 구동 모터(150), 제 1 세트의 바퀴(116)를 구동하는 X 구동 모터, 및 제 2 세트의 바퀴(118)를 구동하는 Y 구동 모터를 갖는다. 운송체의 상측 부분(112)은 또한 도 6 및 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이 모터, 제어기, 센서 및 기타 구성요소에 급전하기 위한 배터리(156)를 수용한다.
구동은 벨트 구동 메커니즘에 의해 X 구동 모터 및 Y 구동 모터로부터 각각의 바퀴(116, 118)의 세트로 전달된다. X 구동 모터 또는 모터들은 운송체 바디를 가로질러 연장되는 짧은 구동 샤프트에 연결되는 풀리를 구동한다. 구동은 X 구동 벨트에 의해 짧은 구동 샤프트로부터 제 1 세트의 바퀴(116) 내의 각각의 바퀴로 전달된다. Y 구동 모터는 짧은 구동 샤프트에 수직인 방향으로 운송체 바디를 가로질러 연장되는 긴 구동 샤프트에 연결되는 풀리(170)를 구동한다. 구동은 Y 구동 벨트에 의해 긴 샤프트로부터 제 2 세트의 바퀴(118) 내의 각각의 바퀴로 전달된다.
벨트 구동식 바퀴(116, 118)는 운송체(102)의 하측 부분(114)의 저면에 장착된다. 모터로부터 바퀴로 구동을 전달하기 위해 구동 벨트를 사용하면 모터를 운송체의 상측 부분(112)에 장착할 수 있다.
이 실시형태에서, 단지 일례로서, 제 1 세트의 바퀴(116)는 바퀴 위치 메커니즘에 의해 레일로부터 떨어지도록 상승되거나 레일 상으로 하강될 수 있다. 하나의 형태의 메커니즘은 다음과 같이 작동할 수 있다. 바퀴(116)는 외단부가 피봇식으로 장착되어 있는 암 상에 장착된다. 각각의 내단부는 각각의 링크장치의 하단부에 연결된다. 두 링크기구의 상단부는 공통의 링크장치의 하단부에 연결된다. 다음에, 공통의 링크장치의 상단부는 모터에 의해 이동되는 레버 암에 연결된다. 공통의 링크장치를 상방으로 당기기 위해 모터를 작동시킴으로써, 제 1 세트의 바퀴(116)가 상승될 수 있고, 제 2 세트의 바퀴(118)만이 레일과 결합될 수 있으므로 운송체(102)는 Y 방향으로 이동하도록 허용된다. 공통의 링크장치를 하방으로 가압하기 위해 모터를 작동시킴으로써, 제 1 세트의 바퀴(116)가 하방으로 이동하여 레일과 결합하고, 운송체를 들어올리므로 제 2 세트의 바퀴(118)는 들어올려져서 레일로부터 떨어진다. 그러면 운송체(102)는 X 방향으로 이동할 수 있다.
제 2 세트의 바퀴(118)는 운송체(102)의 하측 부분(114)의 양단부에 배치되는 고정된 T 부재에 장착될 수 있다.
바퀴는 공동 또는 리세스의 주위에 배치될 필요가 없다는 것이 이해될 것이다. 실제로, 컨테이너 또는 빈(10)의 스택의 풋프린트를 한정하는 트랙 또는 레일을 이용하기 위해 다수의 세트의 바퀴가 제공될 수 있다.
도 8, 도 9 및 도 12는 리세스(120) 내로 들어올려져 있는 빈(106)을 가진 하역 장치(100)를 도시한다. 도 11은 장치(100)의 아래의 빈(106) 및 하나의 목표 빈(106)과 결합하기 직전의 하나의 그래버 플레이트(110)를 가진 하역 장치(100)를 도시한다. 바퀴(116, 118) 및 관련된 지지 부재, 링크장치 및 구동 벨트는 리세스(120)의 연부의 주위에 배치되므로 운송체(102)의 상측 부분(112)은 견고하게 지지된다.
하역 장치(100)의 바퀴(116, 118) 중 하나로서 사용하기에 적합한 바퀴는 구동 벨트와 공동작용하기 위한 풀리를 형성하는 치부(toothed) 중앙 채널을 포함할 수 있다. 이 채널은 사용 시에 레일에 지지되는 2 개의 고무 타이어로 포위되어 있다. 바퀴는 바퀴의 축방향 구멍을 통해 연장되는 액슬(미도시)에 의해 암에 장착될 수 있다. 이 바퀴 디자인은 마모를 최소화하기 위해 콤팩트하고 균형을 이루며, 타이어는 사용 시에 구동 벨트를 정렬된 상태로 유지하는 역할을 한다.
도 13은 컨테이너 수용 플랫폼(198), 및 전달된 컨테이너를 시핑 트롤리(202) 상으로 이송하기 위한 이송 메커니즘(200)을 보여주는 보관 시스템의 포트 위치의 일 형태의 개략 사시도이다.
도 14는 하역 장치(100)의 운송체 모듈(103)에 의해 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상으로 하강되는 2 개의 컨테이너(106)를 보여주는 도 13의 포트 위치의 개략 사시도이다. 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 컨테이너 수용 리세스(120)에서 컨테이너(106)의 간격은 컨테이너 시핑 트롤리(202)의 컨테이너 수용 선반의 간격과 일치하지 않는다.
도 15 및 도 16은 컨테이너 이송 메커니즘(200)이 전달된 컨테이너(106)를 시핑 트롤리(202) 상으로 재배치할 수 있는 위치에서 컨테이너(106)를 컨테이너 수용 플랫폼(198)으로 전달할 수 있는 2 개의 운송체 모듈(103)의 이동을 보여주는 하역 장치(100) 내의 운송체 모듈(103)의 개략 사시도이다.
도 17 및 도 18 은 본 발명의 하나의 형태에 따른 포트 위치 위의 정위치에서 하역 장치(100)의 개략 사시도로서, 컨테이너 상승 수단(110)이 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상으로 전달된 컨테이너(106)로부터 분리되는 것을 도시한다.
도 19는 전달된 컨테이너(106)로부터 완전히 분리된 하역 장치(100)의 개략 사시도로서, 이 컨테이너(106)는 전달 플랫폼(198) 상에 위치되어 있다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 하나의 형태의 하역 장치(100)에 의해 전달된 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상의 현장에서 전달된 컨테이너(106)의 개략 사시도로서, 이 전달된 컨테이너(106)는 이송 수단에 의해 시핑 트롤리(202) 상으로 이송된다.
사용 시에, 2 개의 운송체 모듈(103)이 2 개의 제 1 컨테이너(106)를 컨테이너 수용 플랫폼(198)의 일 부분 상으로 하강시킨다. 일단 2 개의 제 1 컨테이너(106)가 플랫폼 상으로 하강되면, 대향하는 2 개의 운송체 모듈(103)은 하역 장치의 본체 내에서 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상의 제 2 부분 위의 위치로 이동한다. 운송체 모듈(103)은 컨테이너 상승 수단 상의 2 개의 컨테이너(106)를 플랫폼(198)의 제 2 부분 상으로 하강시킨다. 일단 모두 4 개의 컨테이너(106)가 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상의 정확한 위치에 있게 되면, 그리퍼(110)는 하역 장치(100) 내로 권상(winched back)되며, 운송체 모듈은 재위치설정되고, 하역 장치(100)는 통신 및 제어 시스템의 제어 하에서 다른 위치로 자유롭게 이동된다.
컨테이너 플랫폼(198) 상의 4 개의 컨테이너(106)는 적절한 이송 수단(200)에 의해 시핑 트롤리(202) 상으로 이송된다. 이송 수단은 푸시 플레이트 메커니즘, 컨베이어 메커니즘 또는 컨테이너(106)를 시핑 트롤리(202) 상으로 이동시키기 위한 임의의 다른 적절한 형태의 이송 메커니즘을 포함할 수 있다.
위에서 설명한 본 발명의 실시형태에서 하역 장치는 2 x 2 배열의 4 개의 컨테이너(106)를 취출하도록 구성되지만, 컨테이너(106) 및 운송체 모듈(103)의 임의의 다른 배열이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이며, 예를 들면, 1 x 2, 1 x 3, 2 x 3, 및 3 x 3 또는 다른 배열이 고려될 수 있다. 상이한 수의 컨테이너(106)가 고려되는 경우에, 컨테이너 수용 플랫폼은 또한 대응하는 수의 컨테이너(106)를 수용하도록 구성될 필요가 있을 수 있다.
이러한 상이한 컨테이너-운송체 모듈 배열에서 바퀴가 공동 또는 리세스의 주위에 배치되지 않는 것이 특히 바람직할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 실제로, 컨테이너 또는 빈(10)의 스택의 풋프린트를 한정하는 트랙 또는 레일을 이용하기 위해 다수의 세트의 바퀴가 제공될 필요가 있을 수 있다.
도 22 내지 도 26은 하역 장치(100) 내의 운송체 모듈(103)의 간격이 일정하게 유지되는, 그리고 컨테이너 수용 플랫폼(198)이 2 개의 부분을 포함하는 본 발명의 추가의 형태에 따른 하역 장치(100), 운송체 모듈(103) 및 시핑 트롤리(202) 적재 시스템(200)을 도시하는 개략 사시도이다. 플랫폼(198)의 제 1 부분은 플랫폼(198)의 제 2 부분에 대해 이동가능하므로, 사용 시에, 고정된 위치의 운송체 모듈(103)은 컨테이너 상승 장치 및 그리퍼(110) 메커니즘에 의해 컨테이너(106)를 플랫폼(198)의 부분으로 하강시킨다. 플랫폼(198)의 일 부분은 전달된 컨테이너(106)가 시핑 트롤리(202)로 이송될 수 있도록 이동한다.
하역 장치(100) 및 컨테이너 수용 플랫폼(198)은 컨테이너 스택(12) 피치와 시핑 트롤리 컨테이너 피치(110) 사이의 불일치를 가능하게 하도록 컨테이너(106)의 피치 또는 간격을 조정하도록 작용한다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 유사한 방법 및 장치가 프로세스 또는 시스템의 다른 지점에서의 간격 또는 피치의 불일치를 보상하기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
많은 상이한 변형 및 수정이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 두 바퀴 세트에는 동력을 적절한 바퀴 세트에 안내하기 위한 적절한 전달 장치를 이용하여 단일 모터에 의해 동력이 공급될 수 있다. 모터 대신 바퀴를 상승시키는 사용하는 메커니즘은 선형 모터 또는 유압 램(ram)과 같은 선형 액츄에이터를 사용할 수 있다.
컨테이너를 컨테이너 수용 공간 내로 들어올리는데 사용되는 메커니즘은 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 최대의 안정성 및 부하 용량을 위해, 하나의 케이블이 본 장치의 각각의 모서리 근처에 배치되는 4 개의 상승 케이블을 제공하는 것이 바람직하지만, 원하는 경우, 상이한 배열, 예를 들면, 더 적은 수의 케이블이 사용될 수 있다. 편리하게도, 모든 케이블은 단일 모터를 사용하여 스풀링 및 언스플링(unspooling)되지만, 원하는 경우, 2 개 이상의 모터가 사용될 수 있다.
정수 개의 컨테이너와 동등한 풋프린트를 갖는 더 큰 컨테이너를 들어올리기 위해서 개별 상승 메커니즘이 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
위에서 명시적으로 기술되지 않은 다른 변형 및 수정은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 격자 기반 보관 시스템 상의 동작에 사용하기 위한 하역 장치(100)로서,
    수송 및 전달 컨테이너들(106)을 취출하도록 구성되며,
    상기 보관 시스템은
    제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들, 및 상기 제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들에 실질적으로 수직으로 연장되어 복수의 격자 공간을 포함하는 격자를 형성하는 제 2 세트의 평행 레일들 또는 트랙들; 및
    상기 레일들 및 트랙들 아래에 위치하는 컨테이너들(106)의 복수의 스택(12) - 각각의 스택(12)은 단일 격자 공간의 풋프린트를 점유하도록 배치됨 -
    을 포함하고,
    상기 하역 장치(100)는, 상기 스택(12) 위의 레일 또는 트랙 상에서 측방향으로 이동하도록 구성되고, 적어도 하나의 운송체(102)를 포함하고,
    각각의 운송체(102)는 바퀴 조립체를 포함하고, 상기 바퀴 조립체는 제1 방향으로 상기 하역 장치의 이동을 안내하도록 상기 제1 세트의 레일들 또는 트랙들(22a)과 결합하기 위한 제1 세트의 바퀴들(116) 및 제2 방향으로 상기 하역 장치의 이동을 안내하도록 상기 제2 세트의 레일들 또는 트랙들(22b)과 결합하기 위한 제2 세트의 바퀴들(118)을 포함하고,
    상기 하역 장치(100)는 사용시 레일들 또는 트랙들 위에 위치하는 컨테이너 수용 공간(120)을 더 포함하고,
    상기 운송체(102)는 복수의 운송체 모듈(103)을 더 포함하고, 상기 운송체 모듈(103)은, 운송체 모듈(103)에 대응하는 수의 컨테이너(106)를 상기 컨테이너 수용 공간(120) 내로 상승시키도록 배치된 컨테이너 상승 수단을 포함하고, 상기 하역 장치 내의 컨테이너들의 공간을 조정하도록 이동가능한 것이고,
    상기 운송체 모듈(103)은 상기 하역 장치 내의 컨테이너들의 공간을 조정하기 위해 서로 멀어지도록 및/또는 서로를 향해서 축방향으로 이동가능한 것인, 하역 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상승 수단은 정수 개수의 컨테이너들과 동일한 풋프린트를 갖는 더 큰 컨테이너를 상승시키도록 배치되는, 하역 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바퀴들은 상기 하역 장치의 양단부에 배치된 고정된 T 부재에 장착되는, 하역 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 제1 세트 또는 제2 세트의 바퀴들은 구동 벨트와 공동작용하기 위한 풀리를 형성하는 치부(toothed) 중앙 채널을 포함하는, 하역 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 치부 중앙 채널은 사용시 상기 구동 벨트의 배열을 유지하기 위해 사용시 레일에 지지되도록 구성된 2개의 고무 타이어로 포위되는, 하역 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 치부 중앙 채널을 포함하는 적어도 제1 세트 또는 제2 세트의 바퀴들은 바퀴의 축방향 구멍을 통해 연장되는 액슬에 의해 암에 장착되는, 하역 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 운송체는 상측 부분(112) 및 하측 부분(114)을 포함하고, 상기 상측 부분(112)은 동력 구성요소, 제어 구성요소, 구동 구성요소, 및/또는 상승 및 하강 구성요소를 수용하고, 상기 하측 부분(114)은 상기 컨테이너 수용 공간(120)를 포함하고, 상기 하측 부분(114)은 상기 상측 부분(112) 바로 아래에 배치되는, 하역 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바퀴들 및 관련된 지지 부재들, 링크장치들 및 구동 벨트들은 상기 컨테이너 수용 공간의 연부의 주위에 배치되어 상기 운송체의 상측 부분이 견고하게 지지되는, 하역 장치.
  10. 보관 시스템으로서,
    제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들, 및 상기 제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들에 실질적으로 수직으로 연장되어 복수의 격자 공간을 포함하는 격자를 형성하는 제 2 세트의 평행 레일들 또는 트랙들;
    상기 레일들 또는 트랙들 아래에 위치하는 컨테이너들(106)의 복수의 스택(12) - 각각의 스택(12)은 단일 격자 공간의 풋프린트를 점유하도록 배치됨 -; 및
    제1항에서 청구된 바와 같은 하역 장치를 포함하고,
    상기 운송체 모듈(103)은 상기 하역 장치 내의 컨테이너들의 공간을 조정하기 위해 서로 멀어지도록 및/또는 서로를 향해서 축방향으로 이동가능한 것인, 보관 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    포트 위치를 더 포함하고, 상기 포트 위치는 컨테이너 수용 수단을 포함하고, 상기 컨테이너 수용 수단은 컨테이너 수용 플랫폼(198) 및 이송 수단(transferring means; 200)을 포함하고, 상기 컨테이너 수용 플랫폼(198) 및 이송 수단은 함께 상기 하역 장치에 의해 전달된 복수의 컨테이너(106)를 수용하도록 그리고 상기 컨테이너(106)를 시핑 트롤리(shipping trolley; 202)로 이송하도록 구성되는, 보관 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 운송체 모듈들은, 상기 이송 수단이 전달된 컨테이너들을 시핑 트롤리 상으로 재배치할 수 있는 위치에서 컨테이너들을 컨테이너 수용 플랫폼으로 전달할 수 있도록 이동가능한, 보관 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 운송체 모듈들은, 상기 하역 장치 내의 컨테이너들의 간격이 시핑 트롤리의 컨테이너 수용 선반들의 간격과 일치하도록 이동가능한, 보관 시스템.
  14. 제1항에서 청구항 바와 같은 하역 장치를 통해 보관 시스템 내에서 복수의 인접한 스택 내에 위치하는 복수의 컨테이너(106)를 상기 보관 시스템으로부터 시핑 트롤리(202)로 이송하는 방법으로서,
    a. 대응하여 번호가 부여된 복수의 스택(12)으로부터 복수의 컨테이너(106)를 취출하는 단계;
    b. 상기 하역 장치에서 상기 컨테이너(106)를 수송하는 단계 - 상기 하역 장치는 복수의 운송체 모듈(103)을 포함하고, 각각의 운송체 모듈은 컨테이너를 상승시키도록 구성된 컨테이너 상승 수단을 포함하고, 상기 하역 장치는, 운송체 모듈로서 대응하는 수의 컨테이너를 대응하는 수의 스택으로부터 상기 컨테이너 수용 공간 내로 상승시키도록 구성되고, 단일 작업에서 복수의 스택으로부터 복수의 컨테이너를 상승시킬 수 있도록 구성됨 -;
    c. 상기 컨테이너(106)를 포트 위치로 전달하는 단계; 및
    d. 상기 컨테이너(106)를 컨테이너 수용 플랫폼(198) 상에 하강시키는 단계를 포함하는, 컨테이너를 이송하는 방법.
  15. 조립체로서,
    제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들, 및 상기 제 1 세트의 평행 레일들 또는 트랙들에 실질적으로 수직으로 연장되어 복수의 격자 공간을 포함하는 격자를 형성하는 제 2 세트의 평행 레일들 또는 트랙들; 상기 레일들 및 트랙들 아래에 위치하는 컨테이너들(106)의 복수의 스택(12) - 각각의 스택(12)은 단일 격자 공간의 풋프린트를 점유하도록 배치됨 -; 및 제1항에 따라 청구된 하역 장치를 포함하는 보관 시스템; 및
    제1항에 따른 하역 장치를 포함하고,
    상기 운송체 모듈(103)은 상기 하역 장치 내의 컨테이너들의 공간을 조정하기 위해 서로 멀어지도록 및/또는 서로를 향해서 축방향으로 이동가능한 것인, 조립체.
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