KR20220104246A

KR20220104246A - 드론 베이스를 구비한 정비 차량

Info

Publication number: KR20220104246A
Application number: KR1020227022039A
Authority: KR
Inventors: 트론드 아우스트라임; 욘 헤르만센
Original assignee: 오토스토어 테크놀로지 에이에스
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2022-07-26
Also published as: NO346795B1; JP2023504631A; CN114761336A; US20240343229A1; CA3160041A1; US12060042B2; WO2021110616A1; US20230014506A1; NO20191426A1; EP4069608A1

Abstract

저장 컨테이너(106)를 저장하기 위한 3차원 저장 그리드(104), 및 적어도 하나의 컨테이너 취급 차량(201, 301, 404)을 포함하는 자동화된 저장 시스템에서 적어도 하나의 컨테이너 취급 차량을 정비하기 위한 정비 차량 및 방법으로서, 상기 적어도 하나의 컨테이너 취급 차량(201, 301, 404)은 적어도 제2 세트의 트랙에 실질적으로 직교하게 진행하는 적어도 제1 세트의 트랙을 갖는 저장 그리드 상에서 작동하고, 상기 정비 차량은 두 세트의 휠을 포함하고, 휠의 제1 세트는 트랙의 제1 세트와 결합하도록 배열되고, 휠의 제2 세트는 트랙의 제2 세트와 결합하도록 배열되는, 정비 차량 및 방법이며, 플랫폼이 2개의 휠 세트 상에 장착되고, 상기 플랫폼은 상기 인클로저가 적어도 하나의 도어를 갖도록 둘러싸이는 것을 특징으로 한다.

Description

드론 베이스를 구비한 정비 차량

본 발명은 자동화된 저장 시스템의 3차원 저장 그리드의 그리드-기반 레일 시스템 상에서 컨테이너 취급 차량을 정비(servicing)하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 자동화된 저장 시스템의 3차원 저장 그리드의 그리드-기반 레일 시스템에서 컨테이너 취급 차량을 정비하기 위한 플랫폼을 제공하는 정비 차량, 및 그러한 차량을 동작시키기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 프레임워크 구조체(100)를 갖는 전형적인 종래 기술의 자동화된 저장 및 회수 시스템(1)을 개시하고, 도2 및 도 3은 그러한 시스템(1)에서의 동작에 적합한 2개의 상이한 종래 기술의 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 개시한다.

프레임워크 구조체(100)는 여러 개의 수직 부재(102), 및 수직 부재(102)에 의해서 지지되는 여러 개의 수평 부재(103)를 포함한다. 부재(102, 103)는 전형적으로 금속, 예를 들어 압출된 알루미늄 프로파일로 이루어질 수 있다.

프레임워크 구조체(100)는, 행으로 배열된 저장 칼럼(105)을 포함하는 저장 그리드(104)를 형성하고, 그러한 저장 칼럼(105) 내에서, 빈(bin)으로도 알려져 있는 저장 컨테이너(106)들이 하나의 저장 컨테이너가 다른 저장 컨테이너의 상단에 적층되어 적층체(107)를 형성한다. 저장 그리드(104)는 저장 컨테이너(106)의 적층체(107)의 수평 이동을 방지하고, 컨테이너(106)의 수직 이동을 안내하지만, 일반적으로는 적층될 때 저장 컨테이너(106)를 달리 지지하지 않는다.

자동화된 저장 및 회수 시스템(1)은 저장부(104)의 상단에 걸쳐 그리드 패턴으로 배열된 레일 시스템(108)을 포함하고, 레일 시스템(108) 상에서 복수의 컨테이너 취급 차량(201, 301)이 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105)으로부터 들어 올리고 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105) 내로 하강시키며 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105) 위에서 운반하도록 동작된다. 레일 시스템(108)은 프레임 구조체(100)의 상단에 걸쳐 제1 방향(X)으로 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 이동을 안내하도록 배열된 평행 레일의 제1 세트(110), 및 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)으로 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 이동을 안내하도록 레일의 제1 세트(110)와 직교하여 배열된 평행 레일의 제2 세트(111)를 포함한다. 이러한 방식으로, 레일 시스템(108)은 그리드 칼럼(112)을 형성하고, 그러한 그리드 칼럼 위에서 컨테이너 취급 차량(201, 301)은 저장 칼럼(105) 위에서 측방향, 즉 수평한 X-Y 평면에 평행한 평면 내에서 이동할 수 있다.

각각의 종래 기술의 컨테이너 취급 차량(201, 301)은 차량 본체(201a, 301a), 및 각각 X 방향 및 Y 방향으로의 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 측방향 이동을 가능하게 하는 휠(201b, 301b, 201c, 301c)의 제1 및 제2 세트를 포함한다. 도2 및 도 3에서, 각각의 세트 내의 2개의 휠을 완전히 확인할 수 있다. 휠(201b, 301b)의 제1 세트는 레일의 제1 세트(110) 중의 2개의 인접 레일과 결합되도록 배열되고, 휠(201c, 301c)의 제2 세트는 레일의 제2 세트(111) 중의 2개의 인접한 레일과 결합되도록 배열된다. 휠(201b, 301b, 201c, 301c)의 각각의 세트가 들어 올려질 수 있고 및 하강될 수 있으며, 그에 따라 휠(201b, 301b)의 제1 세트 및/또는 휠(201c, 301c)의 제2 세트가 언제든지 레일의 각각의 세트(110, 111)와 결합될 수 있다.

각각의 종래 기술의 컨테이너 취급 차량(201, 301)은 또한 저장 컨테이너(106)의 수직 운반을 위한, 예를 들어 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105)으로부터 상승시키고 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105) 내로 하강시키기 위한 리프팅 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 리프팅 장치는 저장 컨테이너(106)와 결합하도록 구성된 하나 이상의 파지/결합 장치(도시되지 않음)를 포함하고, 이 파지/결합 장치는 차량(201, 301)에 대한 파지/결합 장치의 위치가 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 직교하는 제3 방향(Z)에서 조정될 수 있도록 차량(201, 301)으로부터 하강될 수 있다.

각각의 종래 기술의 컨테이너 취급 차량(201, 301)은, 저장 컨테이너(106)를 레일 시스템(108)어 걸쳐 운반할 때 저장 컨테이너(106)를 수용 및 수납하기 위한 저장 격실 또는 공간을 포함한다. 이러한 저장 공간은, 도 2에 도시된 바와 같은 그리고 예를 들어 그 개시내용이 본 명세서에서 참조로 포함되는 WO2015/193278A1에서 설명된 바와 같은, 차량 본체(201a) 내에서 중앙에 배열된 공동을 포함할 수 있다.

도 3은 외팔보 구성을 갖는 컨테이너 취급 차량(301)의 대안적인 구성을 도시한다. 그러한 차량은 예를 들어, 그 개시내용이 또한 본 명세서에서 참조로 포함되는 NO317366에 구체적으로 설명되어 있다.

도 2에 도시된 중앙 공동 컨테이너 취급 차량(201)은, 예를 들어 그 개시내용이 본 명세서에서 참조로 포함되는 WO2015/193278A1에서 설명된 바와 같이, 그리드 칼럼(112)의 측방향 범위, 즉 X 및 Y 방향을 따른 그리드 칼럼(112)의 범위와 일반적으로 동일한 X 및 Y 방향을 따른 치수를 가지는 영역을 커버하는 풋프린트(footprint)를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 '측방향'이라는 용어는 '수평'을 의미할 수 있다.

대안적으로, 중앙 공동 컨테이너 취급 차량(101)은, 예를 들어 WO2014/090684A1에 개시된 바와 같이, 그리드 칼럼(112)에 의해서 형성된 측방향 영역보다 큰 풋프린트를 가질 수 있다.

X 및 Y 방향으로, 이웃하는 그리드 셀들은 서로 접촉되어 배열되어, 그 사이에는 공간이 존재하지 않는다.

저장 그리드(104) 내에서, 그리드 칼럼(112)의 대부분은 저장 칼럼(105), 즉 저장 컨테이너(106)가 적층체(107)로 저장되는 그리드 칼럼(105)이다. 그러나, 그리드(104)는 일반적으로, 저장 컨테이너(106)를 저장하기 위해서 사용되지 않으나 저장 컨테이너(106)가 그리드(104)의 외부로부터 접근될 수 있거나 그리드(104)의 내외로 운반될 수 있는 접근 스테이션(도시되지 않음)으로 저장 컨테이너가 운반될 수 있도록, 컨테이너 취급 차량(201, 301)이 저장 컨테이너(106)를 하차(drop off) 및/또는 상차(pick up)할 수 있는 위치를 포함하는, 적어도 하나의 그리드 칼럼(112)을 갖는다. 관련 기술 분야에서에서, 그러한 위치는 일반적으로 '포트'로 지칭되고, 포트가 내부에 위치되는 그리드 칼럼(112)은 '포트 칼럼'(119, 120)으로 지칭될 수 있다. 접근 스테이션으로의 운반은 임의의 방향, 즉 수평, 경사, 및/또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 저장 컨테이너(106)는 저장 그리드(104) 내에서 임의의 또는 전용 그리드 칼럼(112) 내에 배치될 수 있고, 이어서 임의의 컨테이너 취급 차량에 의해서 상차될 수 있고, 접근 스테이션으로의 추가적인 운반을 위해서 포트(119, 120)로 운반될 수 있다. '경사(tilted)'라는 용어는 수평과 수직 사이의 어딘가에서 일반적인 운반 배향을 가지는 저장 컨테이너(106)의 운반을 의미한다는 것에 유의한다.

도 1에 개시된 그리드(104) 내에 저장된 저장 컨테이너(106)에 접근할 때, 컨테이너 취급 차량(201, 301) 중 하나는 목표 저장 컨테이너(106)를 그리드(104) 내의 그 위치로부터 회수하도록 그리고 이를 하차 포트(119)로 운반하도록 지시를 받는다. 이러한 동작은, 목표 저장 컨테이너(106)가 위치된 저장 칼럼(105) 위의 그리드 위치로 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 이동시키는 것, 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 리프팅 장치(도시되지 않음)를 이용하여 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105)으로부터 회수하는 것, 그리고 저장 컨테이너(106)를 하차 포트(119)로 운반하는 것을 수반한다. 목표 저장 컨테이너(106)가 적층체(107) 내에 깊이 위치되는 경우, 즉 목표 저장 컨테이너(106) 위에 하나 또는 복수의 다른 저장 컨테이너(106)가 위치된 경우에, 동작은 또한 목표 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105)으로부터 들어 올리기 전에, 위에-위치된 저장 컨테이너(106)를 일시적으로 이동시키는 것을 수반한다. 관련 기술 분야에서 종종 "디깅(digging)"으로 지칭되는 이러한 단계는, 목표 저장 컨테이너(106)를 하차 포트(119)로 운반하기 위해서 후속하여 이용되는 동일한 컨테이너 취급 차량으로 또는 하나 또는 복수의 다른 협력 컨테이너 취급 차량으로 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 자동화된 저장 및 회수 시스템(1)은, 저장 컨테이너(106)를 저장 칼럼(105)으로부터 일시적으로 제거하는 작업을 위해서 특별히 전용되는 컨테이너 취급 차량을 가질 수 있다. 목표 저장 컨테이너(106)가 저장 칼럼(105)에서 제거되면, 일시적으로 제거된 저장 컨테이너(106)는 원래의 저장 칼럼(105)으로 재위치될 수 있다. 그러나, 대안적으로 제거된 저장 컨테이너(106)는 다른 저장 칼럼에 재위치될 수 있다.

저장 컨테이너(106)를 그리드(104) 내에 저장하고자 할 때, 컨테이너 취급 차량(201, 301) 중 하나는, 저장 컨테이너(106)를 상차 포트(120)로부터 상차하도록 그리고 이를 저장하고자 하는 저장 칼럼(105) 위의 그리드 위치로 운반하도록 지시를 받는다. 저장 칼럼 적층체(107) 내의 목표 위치에 또는 그 위에 위치된 임의의 저장 컨테이너(106)가 제거된 후에, 컨테이너 취급 차량(201, 301)은 저장 컨테이너(106)를 원하는 위치에 위치시킨다. 이어서, 제거된 저장 컨테이너(106)는 저장 칼럼(105) 내로 다시 하강될 수 있거나, 다른 저장 칼럼으로 재위치될 수 있다.

도 4는 전달 차량의 휠 베이스를 설명한다. 전달 차량은 컨테이너 취급 차량과 동일한 휠 구성(setup)을 갖는 베이스를 포함한다. 휠 베이스 유닛은 레일 그리드(즉, 상단 레일 그리드와 전달 레일 그리드 중 임의의 것) 상에서 제1 방향으로 이동하기 위한 휠의 제1 세트와, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하기 위한 휠의 제2 세트를 갖는 휠 배열체를 특징으로 한다. 각각의 휠 세트는 휠 베이스 유닛의 대향 측부 상에 배열된 2개의 휠 쌍을 포함한다. 휠 베이스 유닛이 레일 그리드 상에서 진행할 수 있는 방향을 변경하기 위해, 휠 세트 중 하나가 휠 변위 조립체에 연결된다. 휠 변위 조립체는 원하는 방향으로 진행하는 휠 세트만이 레일 그리드와 접촉하도록 다른 휠 세트에 대해 연결된 휠 세트를 들어 올리고 하강시킬 수 있다. 휠 변위 조립체는 전기 모터에 의해 구동된다. 또한, 재충전식 배터리에 의해 구동되는 2개의 전기 모터가 휠 베이스 유닛을 원하는 방향으로 이동시키기 위해 휠 세트에 연결된다. 2개의 휠 베이스 유닛이 레일 그리드의 임의의 인접한 그리드 셀 상에서 서로를 지나 통과할 수 있도록, 휠 베이스 유닛의 수평 주연부는 레일 그리드의 그리드 셀에 의해서 형성되는 수평 영역에 부합되도록 치수가 결정된다. 즉, 휠 베이스 유닛은 풋프린트, 즉 그리드 셀의 수평 영역과 대체로 동일한 X 및 Y 방향의 범위, 즉, 예를 들어 그 개시내용이 본 명세서에 참조로 포함된 WO2015/193278A1에 설명된 바와 같은, X 및 Y 방향에서 그리드 셀의 범위를 가질 수 있다.

자동화된 저장 및 회수 시스템의 오늘날 해결책의 문제점은 컨테이너 취급 차량 중 하나가 그리드 상에서 고장나는 경우에 이를 회수하는데 문제가 있다. 사용된 하나의 해결책은 휠을 구비한 체어(chair)로서, 조작자가 이 체어에 착석하여 고장난 컨테이너 취급 차량까지 이 체어를 손수 조종한다. 이 해결책을 사용하면, 조작자는 고장난 컨테이너 취급 차량을 인력을 사용하여 다시 정비 영역으로 운반해야 한다.

본 발명은 독립 청구항에서 설명되고 특징지어지는 한편, 종속 청구항은 본 발명의 다른 특징을 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 저장 컨테이너를 저장하기 위한 자동화된 저장 시스템의 3차원 저장 그리드의 그리드-기반 레일 시스템 상에서 컨테이너 취급 차량을 정비하기 위한 플랫폼을 제공하는 정비 차량에 의해 규정되며, 정비 차량은 2개 이상의 휠 모듈을 포함하고, 각각의 모듈은 그리드-기반 레일 시스템의 제1 측방향(X)을 따라 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제1 세트 및 그리드-기반 레일 시스템의 제2 측방향(Y)을 따라 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제2 세트를 갖고, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 직교하며, 플랫폼이 2개 이상의 휠 모듈 상에 장착되고, 상기 플랫폼은 배리어에 의해 폐쇄될 수 있는 적어도 하나의 개방부를 갖는 인클로저를 포함한다.

또한, 정비 차량의 플랫폼은 적어도 2개의 휠 모듈 상에 지지된다. 휠 모듈은 하나의 마스터 휠 모듈 및 하나 이상의 슬레이브 휠 모듈로서 함께 작동하도록 구성될 수 있다.

정비 차량은, 컨테이너 취급 차량이 정비 차량 상의 조작자에 의해 손수 플랫폼 상으로 들어 올려질 수 있도록 구성된 플랫폼을 가질 수 있다. 정비 차량은 정비 차량이 그리드 상에 있는 동안 컨테이너 취급 차량을 보유할 수 있는 베이(bay)를 가질 수 있다. 또한, 정비 차량의 플랫폼은 제어부 세트를 이용하여 적어도 하나의 조작자를 수용하도록 크기 설정될 수 있으며, 정비 차량의 조작자는 제어부 세트를 이용하여 정비 차량의 이동을 제어할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정비 차량은 중앙 제어 센터에 의해 제어될 수 있다.

플랫폼은 휠 모듈, 예를 들어 플랫폼의 코너에 각각 위치된 4개의 휠 모듈의 상위 표면에 장착될 수 있고, 휠 모듈 사이에 현수되는 컨테이너 취급 차량용 베이를 포함할 수 있다. 정비 차량의 베이는 플랫폼의 일부, 예를 들어 플랫폼의 나머지 부분보다 낮게 위치되거나 위치될 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 베이는 휠 모듈의 베이스의 작동 레벨에 실질적으로 대응하는 작동 레벨에 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 베이를 형성하는 패널이, 여전히 틈새를 보장하면서도 레일 시스템의 상위 표면에 가능한 가까운 하위 표면 및 패널의 두께에 따라 단지 수 밀리미터 더 높은 상위 표면을 갖도록 위치될 수 있다. 베이는 또한 컨테이너 취급 차량 옆에 위치될 때 레일 시스템 상에 안착되도록 베이가 하강되는 것을 허용하도록 장착될 수 있다.

다른 실시예에서, 정비 차량은 컨테이너 취급 차량 둘레에 부합되도록 크기 설정되는 플랫폼 내에 제공되는 리세스 형태의 베이를 포함할 수 있다. 리세스는 1개 또는 2개의 그리드 셀에 대응하는 크기의 직사각형 절개부(cut-out)를 포함할 수 있다.

정비 차량의 휠 모듈은 모두 동일한 유형일 수 있다. 이는 각각 하위(underlying) 그리드 레일 시스템의 그리드 셀의 주연부에 실질적으로 대응하는 주연부를 가질 수 있다. 각각의 휠 모듈은 직사각형 본체를 포함할 수 있고, 이 직사각형 본체에는 본체의 4개의 측부 상에 쌍으로 위치된 8개의 휠이 제공되며, 이들 모두는 하나의 그리드 셀의 주연부 내에 배열된다. 하나의 휠 모듈의 휠은 이중 트랙 레일의 제1 트랙을 타고 동일한 이중 트랙 레일의 제2 트랙에 휠을 갖는 인접한 그리드 셀 내의 휠 모듈을 틈새를 두고 통과하도록 위치될 수 있다. 각각의 휠 모듈은 휠의 높이보다 약간만 더 높은 높이일 수 있다. 예를 들어, 각각의 휠 모듈은 정비하고자 하는 컨테이너 취급 차량의 높이의 절반 미만인 높이일 수 있다.

배리어는 정비 차량이 이동하고 있는 동안 배리어가 개방되는 것을 방지하는 자동화된 메커니즘을 포함할 수 있다.

정비 차량에는 컨테이너 취급 차량의 통신 장치와 통신할 수 있는 통신 장치가 제공될 수 있고, 컨테이너 취급 차량의 통신 장치는 무선 통신 장치일 수 있다. 정비 차량은 컨테이너 취급 차량에 전력을 제공하도록 구성된 전력 커넥터를 추가로 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 컨테이너 취급 차량 및 전술된 임의 정비 차량을 포함하는 시스템에서 구성될 수 있고, 컨테이너 취급 차량은 수신기를 포함할 수 있고 정비 차량은 송신기를 포함할 수 있다. 컨테이너 취급 차량은 송신기로부터 원격 제어 신호를 수신하고 이러한 원격 제어 신호에 응답하여 컨테이너 취급 차량을 조종하도록 구성될 수 있다.

정비 차량은 휠 모듈에 장착된 플랫폼이 휠 모듈에 대해 그리고 수직 축을 중심으로 양 방향으로 360° 회전될 수 있도록 구성될 수 있다. 선회 베어링이 정비 플랫폼과 휠 모듈 사이에 배치되고 정비 플랫폼이 휠 모듈에 대해 양 방향으로 자유롭게 회전하는 것을 허용하도록 사용될 수 있다. 전기 모터가 플랫폼의 회전을 제어할 수 있다.

또한, 정비 차량은 플랫폼의 섹션을 포함할 수 있고, 그리드의 레일 상으로 상기 섹션을 하강시키기 위한 높이 조절기를 갖는다. 높이 조절기는 랙 및 피니언 시스템 또는 유압 리프터 세트일 수 있다. 플랫폼은 그리드 상의 트랙의 폭과 일치하는 트랙 세트를 가질 수 있다.

저장 컨테이너를 저장하기 위한 그리드-기반 레일 시스템을 갖는 3차원 저장 그리드를 포함하는 자동화된 저장 시스템에서 정비 차량을 사용하여 컨테이너 취급 차량을 정비하기 위한 방법으로서, 정비 차량은 2개 이상의 휠 모듈을 포함하고, 각각의 모듈은 그리드-레일 시스템의 제1 측방향(X)을 따라 상기 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제1 세트 및 그리드-기반 레일 시스템의 제2 측방향(Y)을 따라 상기 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제2 세트를 가지며, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 직교하고, 정비 차량은 2개 이상의 휠 모듈 상에 장착된 플랫폼을 포함하고, 플랫폼은 배리어에 의해 폐쇄될 수 있는 적어도 하나의 개방부를 갖는 인클로저를 포함하는, 방법이며, 상기 방법은 인클로저에 대한 개방부가 컨테이너 취급 차량의 옆에 위치되는 위치로 그리드를 따라 정비 차량을 조종하는 단계; 정비 차량의 배리어를 개방하는 단계; 컨테이너 취급 차량이 정비 차량 상에 수용되도록, 컨테이너 취급 차량을 플랫폼 상으로 수동으로 들어 올리는 단계 또는 컨테이너 취급 차량을 정비 차량의 플랫폼 상으로 구동시키는 단계, 및 정비 차량의 배리어를 폐쇄하는 단계를 포함한다.

이하의 도면은 본 발명의 이해를 촉진하기 위해서 첨부된 것이다. 도면은, 단지 예로서 이제 설명할 본 발명의 실시예를 도시한다.

도 1은 컨테이너 취급 차량이 상단에서 작동하는 종래 기술의 저장 그리드의 사시도이다.
도 2는 저장 컨테이너를 내부에서 수용하기 위한 중앙에 배열된 공동을 가지는 종래 기술의 컨테이너 취급 차량의 사시도이다.
도 3은 저장 컨테이너를 아래에 수용하기 위한 외팔보를 갖는 종래 기술의 컨테이너 취급 차량의 사시도이다.
도 4는 다른 장비가 장착될 수 있는 종래 기술의 휠 모듈의 사시도이다.
도 5는 탑승한 조작자가 고장난 컨테이너 취급 차량을 향해 정비 차량을 조종하는, 그리드 상에 배치된 휠 모듈 상에 장착된 플랫폼을 포함하는 예시적인 정비 차량의 사시도이다.
도 6은 고장난 컨테이너 취급 차량에 대한 접근을 획득하기 위해 배리어가 개방된 도 5의 정비 차량의 사시도이다.
도 7은 플랫폼의 조작자가 컨테이너 취급 로봇을 플랫폼 상에 전달하는 도 5의 정비 차량의 사시도이다.
도 8은 컨테이너 취급 차량이 플랫폼에 탑재되어 있는 도 5의 정비 차량의 사시도로서, 플랫폼은 플랫폼 상으로의 컨테이너 취급 차량의 접근을 용이하게 하는 안내 레일을 구비한다.
도 9는 플랫폼이 휠 모듈 상에 배치되지만, 플랫폼은 컨테이너 취급 차량이 끼워지는 리세스 형태의 베이를 갖는 다른 예시적인 정비 차량의 사시도이다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 구체적으로 설명할 것이다. 그러나, 도면은 본 발명을 예시된 청구-대상으로 제한하기 위한 것이 아님을 이해하여야 할 것이다.

프레임워크 구조체(100)를 갖는 전형적인 종래 기술의 자동화된 저장 및 회수 시스템(10)이 상기 [배경 기술] 항목에서 전술되었다.

컨테이너 취급 차량 레일 시스템(108)은 컨테이너 취급 차량(201)이 상이한 그리드 위치 사이에서 수평으로 이동할 수 있게 하고, 여기에서 각각의 그리드 위치는 그리드 셀(122)과 연관된다.

도 1에서, 저장 그리드(104)는 8개의 그리드 셀(122)의 높이로 도시되어 있다. 그러나, 저장 그리드(104)는 본질적으로 임의의 크기를 가질 수 있는 것이 이해된다. 저장 그리드(104)는 도 1에 개시된 것보다 상당히 더 넓고 및/또는 길 수 있다. 예를 들어, 그리드(104)는 700x700 저장 칼럼(105)보다 더 큰 수평 범위를 가질 수 있다. 또한, 그리드(104)는 도 1에 개시된 것보다 상당히 더 깊을 수 있다. 예를 들어, 저장 그리드(104)는 깊이에서, 즉 도 1에 표시된 Z 방향에서 12개 초과의 그리드 셀(122)일 수 있다.

도 2는 저장 컨테이너(106)를 수용하기 위한 중앙에 배열된 공동을 가지는 종래 기술의 컨테이너 취급 차량의 사시도이다.

중앙 공동 컨테이너 취급 차량(201)은, 예를 들어 그 개시내용이 본 명세서에서 참조로 포함되는 WO2015/193278A1에서 설명된 바와 같이, 그리드 칼럼(112)의 측방향 범위, 즉 X 및 Y 방향으로의 그리드 칼럼(112)의 범위와 대체로 동일한 X 및 Y 방향의 치수를 갖는 영역을 커버하는 풋프린트를 가질 수 있다.

도 3은 저장 컨테이너(106)를 아래에 수용하기 위한 외팔보를 갖는 종래 기술의 컨테이너 취급 차량의 사시도이다.

도 4는 휠 모듈(401)을 설명한다. 휠 모듈(401)은 저장 그리드의 레일 시스템 상에서 저장 컨테이너를 전달하기 위해 전달 차량의 베이스로서 사용하기에 적합할 수 있다.

휠 모듈(401)은 컨테이너 취급 차량에서와 동일한 휠 구성을 포함할 수 있다. 휠 모듈(401)은 레일 그리드(즉, 상단 레일 그리드 및 전달 레일 그리드 중 임의의 것) 상에서 제1 방향으로 이동하기 위한 휠의 제1 세트(402) 및 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하기 위한 휠의 제2 세트(403)를 갖는 휠 배열체를 특징으로 한다. 각각의 휠 세트는 휠 모듈(401)의 대향 측부 상에 배열된 2개의 휠 쌍을 포함한다. 휠 모듈(401)이 레일 그리드 상에서 진행할 수 있는 방향을 변경하기 위해, 휠 세트 중 하나가 휠 변위 조립체에 연결된다. 휠 변위 조립체는 원하는 방향으로 진행하는 휠 세트만이 레일 그리드와 접촉하도록 다른 휠 세트에 대해 연결된 휠 세트를 들어 올리고 하강시킬 수 있다. 휠 변위 조립체는 전기 모터에 의해 구동된다.

이 실시예에서, 재충전식 배터리에 의해 구동되는 2개의 전기 모터가 휠 모듈(401)을 원하는 방향으로 이동시키기 위해 휠 세트에 연결된다.

2개의 휠 모듈(401)이 레일 그리드의 임의의 인접한 그리드 셀 상에서 서로를 지나 통과할 수 있도록, 휠 모듈(401)의 수평 주연부는 레일 그리드의 그리드 셀에 의해서 형성되는 수평 영역 내에 부합되도록 치수가 결정될 수 있다. 즉, 휠 모듈(401)은 풋프린트, 즉 그리드 셀의 수평 영역과 대체로 동일한 X 및 Y 방향의 범위, 즉, 예를 들어 그 개시내용이 본 명세서에 참조로 포함된 WO2015/193278A1에 설명된 바와 같은, X 및 Y 방향에서 그리드 셀의 범위를 가질 수 있다. 휠 세트의 각각의 휠은 그리드 셀의 에지를 따라 연장하는 이중-트랙 레일의 트랙을 따라 작동하도록 배열될 수 있다. 레일의 제2 트랙은 차량이 2개의 차량 사이에 틈새를 두고 이웃하는 그리드 셀을 통과하는 것을 허용할 수 있다.

도 5는 탑승한 조작자(505)가 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 향해 정비 차량(501)을 조종하는, 그리드(104) 상에 배치된 휠 모듈(401) 상의 예시적인 정비 차량(501)의 사시도이다. 정비 차량(501)은 4개의 휠 모듈(401) 상에 장착된 플랫폼(502)을 포함한다. 인클로저(503)는 플랫폼(502)을 둘러싼다. 이 인클로저(503)는 바아의 프레임워크를 포함한다. 또한, 인클로저(503)는 강화 유리 또는 플렉시글라스와 같은 투명 재료로 이루어진다. 인클로저(503)의 주 목적은 정비 플랫폼(502)에 탑승한 조작자(505)를 보호하는 것이다. 인클로저(503)는 컨테이너 취급 차량에 대한 접근을 허용하는 적어도 하나의 개방부를 갖는다. 이 개방부는 폐쇄 가능한 배리어(504)를 갖는다. 폐쇄 가능한 배리어(504)는 하나 이상의 도어, 예를 들어 힌지식 도어 또는 슬라이딩 도어를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 배리어(504)는 드롭 도어(drop door)의 형태일 수 있다. 이 드롭 도어는 그리드 상의 레일/트랙의 폭 및 형상과 일치하는 내측의 레일 또는 트랙을 가질 수 있다. 이러한 레일/트랙은 정비 차량(501)에 탑재된 컨테이너 취급 차량을 롤링시키는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 도어 형태의 배리어는, 정비 차량(501)이 이동하고 있는 동안 도어가 개방될 수 없도록 보장하는 자동 잠금 메커니즘을 갖는다. 전형적인 이벤트 시나리오는 정비 차량(501)이 해당 컨테이너 취급 차량을 향해 조종되는 것이다. 도어가 통상의 힌지식 도어 또는 슬라이딩 도어라면, 도어는 정비 차량(501)이 컨테이너 취급 차량의 옆에 위치되고 컨테이너 취급 차량이 정비 차량(501) 상으로 들어 올려질 때 개방된다. 정비 차량(501)이 드롭-다운 도어(drop-down door)를 갖는 경우, 도어는 그리드 상으로 낙하된다. 도어가 낙하될 때 도어의 최상위 에지가 컨테이너 취급 차량 옆에 오도록 도어가 위치된다. 이어서, 차량은 도어 상으로 들어 올려지고, 수동으로 정비 차량(501)의 플랫폼(502) 상으로 조종된다. 정비 플랫폼(502)이 그리드 상에 있고 컨테이너 취급 차량이 그리드 상에 다시 배치되는 동안 정비가 수행될 수 있다. 대안적으로, 컨테이너 취급 차량은 추가의 수리를 위해 정비 스테이션으로 다시 운반될 수 있다.

정비 플랫폼(502)은 컨테이너 취급 차량과 무선으로 통신할 수 있거나, 조작자(505)는 무선으로 통신할 수 없는 경우 정비 차량(501)을 컨테이너 취급 차량에 직접 연결할 수 있다. 이때, 정비 차량(501) 상의 조작자(505)는 컨테이너 취급 차량을 원격 제어할 수 있다.

플랫폼(502)이 4개의 휠 모듈(401) 상에 장착되는 것으로 여기에 설명되지만, 모듈의 수는 변할 수 있고, 2개 이상으로부터 임의의 수의 모듈이 있을 수 있다. 2개의 휠 모듈이 사용되는 경우, 정비 플랫폼 및 휠 모듈은 3개의 그리드 셀을 점유할 수 있다. 4개의 휠 모듈이 사용되는 경우, 정비 플랫폼 및 휠 모듈은 4개 이상의 그리드 셀로부터 임의의 것을 점유할 수 있고 정사각형 또는 직사각형 크기를 가질 수 있다. 더 길거나 더 넓은 정비 차량이 사용되는 경우 추가적인 수의 휠 모듈이 사용될 수 있다.

도 6은 컨테이너 취급 차량에 대한 접근을 획득하기 위해서 배리어(504)가 개방된, 휠 모듈(401) 상에서 지지되는 정비 플랫폼(502)을 포함하는 도 5의 정비 차량(501)의 사시도이다. 이러한 도면에서, 정비 차량(501)은 고장난 컨테이너 취급 차량에 도달하였다. 조작자(505)는 컨테이너 취급 차량에 대한 접근을 획득하기 위해 인클로저(503)의 배리어(504)를 개방하였다. 조작자(505)는 정비 차량(501)의 정비 플랫폼(502)에 탑재된 컨테이너 취급 차량을 들어 올릴 수 있다. 조작자(505)는 컨테이너 취급 차량을 그리드 상에서 고칠 수 있거나 조작자는 컨테이너 취급 차량을 정비 스테이션으로 다시 운반할 수 있다. 컨테이너 취급 차량을 그리드 상에서 고치는 이점이 존재한다. 이점은 컨테이너 취급 차량이 고쳐진 후에 컨테이너 취급 차량이 정지된 곳에서 동작을 시작할 수 있다는 것이다.

도 7은 플랫폼(502)의 조작자(505)가 컨테이너 취급 로봇을 플랫폼(502) 상으로 전달하는 휠 모듈(401) 상에 정비 플랫폼(502)을 포함하는 도 5의 정비 차량(501)의 사시도이다. 조작자(505)는 플랫폼(502) 상으로 컨테이너 취급 차량을 들어 올릴 수 있거나, 조작자(505)는 유선 또는 무선으로 컨테이너 취급 차량에 연결할 수 있어 플랫폼(502) 상으로 컨테이너 취급 차량을 원격 제어할 수 있다.

도 8은 컨테이너 취급 차량이 플랫폼(502)에 탑재되어 있는 도 5의 정비 차량(501)의 사시도이다. 플랫폼(502)은 플랫폼(502) 상으로의 컨테이너 취급 차량의 접근을 용이하게 하기 위해 안내 트랙/레일(801)을 구비할 수 있다. 컨테이너 취급 차량의 휠의 제1 세트가 플랫폼(502) 내의 트랙/레일 상으로 들어 올려진 후에는, 컨테이너 취급 차량을 끝까지 쉽게 밀어 넣을 수 있다.

이 실시예에서 알 수 있듯이, 정비 차량(501)은 조작자를 그리드 상에서 운반하기 위한 4개의 휠 모듈(401)을 포함한다. 이러한 휠 모듈(401)에는 플랫폼(502)이 장착된다. 플랫폼(502)은 조작자(들)(505)가 위치되며 2개의 조작자에 적합한 2개의 구역을 갖는다. 조작자(505)가 착석하는 2개의 구역 사이에는 컨테이너 취급 차량을 위한 공간 또는 베이가 존재한다. 컨테이너 취급 차량을 위한 공간 또는 베이는 플랫폼(502)의 나머지 부분보다 낮게 위치된다. 이는 컨테이너 취급 차량을 플랫폼(502) 상에 넣는 것을 더 용이하게 하기 위한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 컨테이너 취급 차량을 위한 공간 또는 베이는 컨테이너 취급 차량을 수용하기 위해 하강될 수 있다. 진행 중에 그리고 조작자(505)가 컨테이너 취급 차량에 대해 작업할 때에, 컨테이너 취급 차량을 수용하는 공간이 상승될 수 있다. 이로 인해, 조작자(505)는 컨테이너 취급 차량에 대해 작업하고 있을 때 컨테이너 취급 차량에 더 쉽게 접근할 수 있다. 또한, 진행 중에 컨테이너 취급 차량을 위한 공간을 들어 올리는 것은 플랫폼의 저부가 그리드의 상단을 타격할 위험 없이 정비 차량(501)을 조종하는 것을 더 용이하게 한다. 플랫폼(502)의 들어 올림 및 하강은 예를 들어 랙 및 피니언 시스템, 유압 또는 전기 액추에이터에 의해 수행될 수 있다.

도 9는 플랫폼(502)이 휠 모듈(401) 상에 배치되고 컨테이너 취급 차량이 끼워지는 리세스 형태의 베이(901)를 갖는 정비 차량의 다른 실시예의 사시도이다. 정비 차량(501)의 베이(901)는 배리어가 폐쇄된 상태에서 컨테이너 취급 차량이 베이(901) 내에 끼워지는 크기를 갖는다. 리세스의 형태의 베이(901)를 사용하는 이점은, 컨테이너 취급 차량을 수리하기 전에 컨테이너 취급 차량을 들어 올리고 이동시키지 않으며, 컨테이너 취급 차량은 정지된 곳과 정확하게 동일한 장소로부터 그 동작을 계속할 수 있다는 것이다. 또한, 리세스 형태의 베이(901)는 그리드의 나머지 부분이 여전히 동작 중인 상태에서 조작자(505)가 컨테이너 취급 차량을 안전하게 수리할 수 있게 하기 때문에 유리하다.

이 실시예에서, 플랫폼(502)은 휠 모듈(401)에 대해 그리고 수직 축 중심으로 양 방향으로 360° 회전될 수 있다. 플랫폼(502)은 휠 모듈(401)과 플랫폼(502) 사이에 장착된 선회 베어링(slewing bearing)을 사용하여 휠 모듈(401)에 대해 회전될 수 있다. 베어링은 전기 모터에 의해 회전될 수 있다. 휠 모듈(401)에 대해 플랫폼(502)을 회전시키는 전기 모터는 정비 차량(501)에 장착된 재충전 가능한 전원의 세트로부터 그 전력을 얻을 수 있다.

휠 모듈(401)은 마스터 및 슬레이브 솔루션을 사용하여 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 마스터/슬레이브 구성은 2개의 상이한 구동부에 연결된 2개의 동일한 모터에 공통의 부하가 커플링될 때 부하 공유 목적으로 사용된다. 하나의 구동부가 마스터로서 규정되고 속도 제어 모드에서 작동하도록 구성되는 반면, 다른 하나의 구동부는 토크 제어 모드에서 작동하도록 구성된다.

1 자동화된 저장 및 회수 시스템
100 프레임워크 구조체
102 수직 부재
103 수평 부재
104 저장 그리드
105 저장 칼럼
106 저장 컨테이너
106' 저장 컨테이너
107 적층체
108 레일 시스템
110 평행 레일의 제1 세트
111 평행 레일의 제2 세트
115 그리드 칼럼
119 포트
120 포트
122 그리드 셀
250 컨테이너 취급 차량
201 컨테이너 취급 차량
301 컨테이너 취급 차량
401 휠 모듈
402 컨테이너 취급 차량용 휠
403 컨테이너 취급 차량용 휠
501 정비 차량
502 정비 차량 상의 플랫폼
503 인클로저
504 배리어
505 조작자
801 정비 차량 플랫폼 상의 트랙
901 정비 차량 베이
902 정비 차량 제어부

Claims

저장 컨테이너(106)를 저장하기 위한 자동화된 저장 시스템(1)의 3차원 저장 그리드(104)의 그리드-기반 레일 시스템 상에서 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 정비하기 위한 플랫폼(502)을 제공하는 정비 차량(501)으로서, 정비 차량(501)은 2개 이상의 휠 모듈을 포함하고, 각각의 모듈은 그리드-기반 레일 시스템의 제1 측방향(X)을 따라 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제1 세트 및 그리드-기반 레일 시스템의 제2 측방향(Y)을 따라 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제2 세트를 갖고, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 직교하는, 정비 차량(501)에 있어서, 플랫폼(502)이 2개 이상의 휠 모듈 상에 장착되고, 상기 플랫폼(502)은 배리어(504)에 의해 폐쇄될 수 있는 적어도 하나의 개방부를 갖는 인클로저(503)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정비 차량(501).
제1항에 있어서, 휠 모듈은 하나의 마스터 휠 모듈 및 하나 이상의 슬레이브 휠 모듈로서 함께 작동하도록 구성되는, 정비 차량(501).
제1항 또는 제2항에 있어서, 정비 차량(501)은 플랫폼(502)을 가지며, 플랫폼(502)은 정비 차량(501) 상의 조작자(505)가 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 손수 플랫폼(502) 상으로 들어 올릴 수 있도록 구성되는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)은 정비 차량(501)이 그리드(104) 상에 있는 상태에서 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 보유할 수 있는 베이(901)를 갖는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)의 플랫폼(502)은 적어도 2개의 휠 모듈(401), 선택적으로 4개의 휠 모듈(401) 상에서 지지되는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)의 플랫폼(502)은 적어도 하나의 조작자(505)를 수용하도록 크기 설정되는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제어부 세트(902)를 포함하며, 정비 차량(501) 상의 조작자(505)는 제어부 세트(902)를 사용하여 정비 차량(501)의 이동을 제어할 수 있는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)은 중앙 제어 센터에 의해 제어되는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 배리어(504)는 정비 차량(501)이 이동하고 있는 동안 배리어(504)가 개방되는 것을 방지하는 자동화된 메커니즘을 포함하는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)에는 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 통신 장치와 통신할 수 있는 통신 장치가 제공되는, 정비 차량(501).
제10항에 있어서, 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 통신 장치는 무선 통신 장치인, 정비 차량(501).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 정비 차량(501)은 컨테이너 취급 차량(201, 301)에 전력을 제공하도록 구성된 전력 커넥터를 갖는, 정비 차량(501).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 베이스(401)에 장착된 플랫폼(502)은 휠 모듈(401)에 대해 그리고 수직 축을 중심으로 양 방향으로 360°회전될 수 있도록 구성되는, 정비 차량(501).
제13항에 있어서, 선회 베어링이 정비 플랫폼과 휠 모듈 사이에 배치되고 정비 플랫폼이 휠 모듈에 대해 양 방향으로 자유롭게 회전하는 것을 허용하도록 사용되는, 정비 차량(501).
제13항 또는 제14항에 있어서, 전기 모터는 휠 모듈에 대한 그리고 수직 축을 중심으로 한 플랫폼의 양 방향 회전을 제어하는, 정비 플랫폼.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 플랫폼(502)의 섹션이 그리드(104)의 레일 상으로 상기 섹션을 하강시키기 위한 높이 조절기를 포함하는, 정비 차량(501).
제16항에 있어서, 높이 조절기는 랙 및 피니언 시스템 또는 전자 액추에이터의 세트인, 정비 차량(501).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 플랫폼(502)은 그리드(104) 상의 트랙의 폭과 일치하는 트랙(801) 세트를 갖는, 정비 차량(501).
컨테이너 취급 차량 및 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 정비 차량(501)을 포함하는 시스템이며, 컨테이너 취급 차량은 수신기를 포함하고, 정비 차량(501)은 송신기를 포함하며, 컨테이너 취급 차량은 송신기로부터 원격 제어 신호를 수신하고 이러한 원격 제어 신호에 응답하여 컨테이너 취급 차량을 조종하도록 구성되는, 시스템.
저장 컨테이너(106)를 저장하기 위한 그리드-기반 레일 시스템을 갖는 3차원 저장 그리드(104)를 포함하는 자동화된 저장 시스템(1)에서 정비 차량(501)을 사용하여 컨테이너 취급 차량(201, 301)을 정비하기 위한 방법으로서, 정비 차량(501)은 2개 이상의 휠 모듈을 포함하고, 각각의 모듈은 그리드-레일 시스템의 제1 측방향(X)을 따라 상기 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제1 세트 및 그리드-기반 레일 시스템의 제2 측방향(Y)을 따라 상기 차량을 이동시키도록 구성된 휠의 제2 세트를 가지며, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 직교하고, 정비 차량은 2개 이상의 휠 모듈 상에 장착된 플랫폼을 포함하고, 플랫폼은 배리어에 의해 폐쇄될 수 있는 적어도 하나의 개방부를 갖는 인클로저를 포함하는, 방법이며, 상기 방법은
a. 인클로저에 대한 개방부가 컨테이너 취급 차량의 옆에 위치되는 위치로 그리드를 따라 정비 차량(501)을 조종하는 단계;
b. 정비 차량(501)의 배리어(504)를 개방하는 단계;
c. 컨테이너 취급 차량이 정비 차량(501) 상에 수용되도록, 컨테이너 취급 차량을 플랫폼(502) 상으로 수동으로 들어 올리는 단계 또는 컨테이너 취급 차량을 정비 차량(501)의 플랫폼(502) 상으로 구동시키는 단계,
d. 정비 차량(501)의 배리어(504)를 폐쇄하는 단계를 포함하는, 방법.
제20항에 있어서, 정비 차량(501)에 상에 위치된 조작자(505)가 정비 차량(501)을 조종하는, 방법.
제20항에 있어서, 제어 센터가 정비 차량(501)을 조종하는, 방법.
제20항, 제21항 또는 제22항에 있어서, 도어(504)는 정비 차량(501)이 이동하고 있는 동안 개방될 수 없는, 방법.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 컨테이너 취급 차량(201, 301)의 통신 장치의 통신은 무선 통신 장치인, 방법.
제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 컨테이너 취급 차량(201, 301)은 컨테이너 취급 차량(201, 301)이 정비 차량(501)의 플랫폼(502) 상에 있을 때 정비 차량(501)으로부터 전력을 수용하는, 방법.