KR20230142587A

KR20230142587A - 로봇형 로드 취급 장치를 충전하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20230142587A
Application number: KR1020237030302A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 스타리; 켈빈 해스킨스
Original assignee: 오카도 이노베이션 리미티드
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2023-10-11
Also published as: EP4291439A1; US20240042878A1; GB202101996D0; AU2022220213A1; JP2024512223A; CA3210555A1; CN116888005A; GB2606811A; GB2606811B; GB202201797D0; WO2022171833A1

Abstract

그리드 패턴으로 배치된 복수의 그리드 부재를 포함하는 그리드 프레임워크 구조물 상에서 작동하는 로봇형 로드(load) 취급 장치를 위한 충전 유닛(156)이 제공된다. 충전 유닛(156)은 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드와 결합하기 위한 충전 제공 헤드, 복수의 프로파일 섹션(158), 및 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소와 인터페이싱하기 위한 카트리지(159)를 포함한다. 카트리지(159)는 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드에 대한 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키도록 복수의 프로파일 섹션(158)을 따라 이동 가능하다.

Description

로봇형 로드 취급 장치를 충전하기 위한 장치

본 발명은 일반적으로 로봇형 로드(load) 취급 장치의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 로봇형 로드 취급 장치를 충전하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

3차원 보관 그리드 구조물(이 구조물 내부에 컨테이너/상자가 서로 상하로 적층됨)을 포함하는 보관 시스템은 잘 알려져 있다. PCT 공개 공보WO2015/185628A(Ocado)에는, 상자 또는 컨테이너의 적층체가 그리드 프레임워크 구조물 내에 배치되는 공지된 보관 및 이행 시스템이 기재되어 있다. 그 상자 또는 컨테이너는 그리드 프레임워크 구조물의 정상부에 위치되는 트랙 상에서 작동하는 로드 취급 장치에 의해 접근된다. 이러한 유형의 보관 시스템(1)이 첨부 도면의 도 1 내지 도 3에 개략적으로 나타나 있다.

도 1 및 2에 나타나 있는 바와 같이, 적층 가능한 컨테이너(상자(10)로 알려져 있음)가 서로 상하로 적층되어 적층체(12)를 형성한다. 이 적층체(12)는 창고 또는 제조 환경에서 그리드 프레임워크 구조물(14) 안에 배치된다. 그리드 프레임워크 구조물(14)은 복수의 보관 칼럼 또는 그리드 칼럼으로 구성된다. 그리드 프레임워크 구조물(14) 내의 각 그리드는 컨테이너 적층체의 보관을 위한 적어도 하나의 그리드 칼럼을 갖는다. 도 1은 그리드 프레임워크 구조물(14)의 개략적인 사시도이고, 도 2는 그리드 프레임워크 구조물(14) 내부에 배치되는 상자(10)의 적층체(12)를 위에서 아래로 본 도이다. 각 상자(10)는 일반적으로 복수의 제품(나타나 있지 않음)을 담으며, 상자(10) 내부의 제품은 동일하거나 용도에 따라 다른 종류의 제품일 수 있다.

그리드 프레임워크 구조물(14)은 수평 부재(18, 20)를 지지하는 복수의 직립 부재(16)를 포함한다. 제 1 세트의 평행한 수평 부재(18)가 제 2 세트의 평행한 수평 부재(20)에 수직하게 배치되어, 직립 부재(16)에 의해 지지되는 복수의 수평 그리드 구조물을 형성한다. 부재(16, 18, 20)는 일반적으로 금속으로 제조된다. 상자(10)는 그리드 프레임워크 구조물(14)의 부재(16, 18, 20) 사이에 적층되며, 그래서 그리드 프레임워크 구조물(14)은 상자(10)의 적층체(12)의 수평 방향 이동을 억제하고 그 상자(10)의 수직 방향 이동을 안내한다.

그리드 프레임워크 구조물(14)의 정상부 레벨은, 적층체(12)의 정상부를 가로질러 그리드 패턴으로 배치되어 있는 레일(22)을 포함한다. 도 3을 추가로 참조하면, 그 레일(22)은 복수의 로드 취급 장치(30)를 지지한다. 제 1 세트(22a)의 평행한 레일(22)은 그리드 프레임워크 구조물(14)의 정상부를 가로지르는 제 1 방향(예컨대, X-방향)으로의 로봇형 로드 취급 장치(30)의 이동을 안내하고, 제 1 세트(22a)에 수직하게 배치되는 제 2 세트(22b)의 평행한 레일(22)은 제 1 방향에 수직인 제 2 방향(예컨대, Y-방향)으로의 로드 취급 장치(30)의 이동을 안내한다. 이렇게 해서, 레일(22)에 의해 로봇형 로드 취급 장치(30)는 수평 X-Y 평면에서 옆으로 2차원적으로 이동할 수 있고, 그래서 로드 취급 장치(30)는 임의의 적층체(12) 위의 위치로 이동할 수 있다.

도 4 및 5에 나타나 있는 공지된 로드 취급 장치(30)는 여기서 참조로 관련되어 있는 PCT 특허 공개 공보 WO2015/019055(Ocado)에 기재되어 있는 바와 같은 차량 본체(32)를 포함하며, 각 로드 취급 장치(30)는 그리드 프레임워크 구조물(14)의 하나의 그리드 공간만 덮는다. 여기서, 로드 취급 장치(30)는, 제 1 방향으로의 로드 취급 장치의 이동을 안내하기 위해 제 1 세트의 레일 또는 트랙과 결합하는, 차량 본체(32)의 전방부에 있는 한쌍의 바퀴 및 차량(32)의 후방부에 있는 한쌍의 바퀴(34)로 이루어지는 제 1 세트의 바퀴(34), 및 제 2 방향으로의 로드 취급 장치의 이동을 안내하기 위해 제 2 세트의 레일 또는 트랙과 결합하는, 차량(32)의 각 측면에 있는 한쌍의 바퀴(36)로 이루어지는 제 2 세트의 바퀴(36)를 포함한다. 그 세트의 바퀴 각각은 차량이 레일을 따라 X 및 Y 방향으로 각각 이동할 수 있게 해주도록 구동된다. 한 세트 또는 양 세트의 바퀴는 각 세트의 바퀴를 각각의 레일로부터 들어 올려 차량이 그리드 상에서 원하는 방향으로 이동할 수 있게 해주도록 수직으로 이동될 수 있다.

로드 취급 장치에는, 보관 컨테이너를 위쪽에서 들어 올리기 위해 리프팅 장치 또는 크레인 기구가 구비되어 있다. 크레인 기구는 스풀 또는 릴(나타나 있지 않음)에 감기는 윈치 테더(tether) 또는 케이블(38) 및 그래버(grabber) 장치(39)를 포함한다. 리프팅 장치는 보관 컨테이너(10)에의 해제 가능한 연결을 위해, 수직 방향으로 연장되어 있고 리프팅 프레임(39)(그래버 장치라고도 함)의 4개의 코너 근처에 또는 그 코너에 연결되는 한 세트의 리프팅 테더(38)를 포함한다(그래버 장치의 4개의 코너 각각의 근처에 하나의 테더가 있음). 그래버 장치(39)는 도 1 및 도 2에 나타나 있는 유형의 보관 시스템에서 컨테이너 적층체로부터 보관 컨테이너를 들어올리기 위해 보관 컨테이너(10)의 정상부를 해제 가능하게 잡도록 구성된다.

바퀴(34, 36)는 하측 부분에서 공동부 또는 오목부(용기 수용 오목부(40)로 알려져 있음)의 주변부 주위에 배치된다. 도 5(a 및 b)에 나타나 있는 바와 같이, 오목부는, 컨테이너가 크레인 기구에 의해 들어 올려질 때 그 컨테이너(10)를 수용하는 크기로 되어 있다. 오목부에 있을 때, 컨테이너는 아래의 레일로부터 벗어나게 들어 올려지고, 그래서 차량이 옆으로 다른 위치로 이동할 수 있다. 목표 위치, 예컨대 다른 적층체, 보관 시스템 내의 접근점 또는 컨베이어 벨트에 도달하면, 상자 또는 컨테이너는 컨테이너 수용 부분으로부터 하강되어 그래버 장치로부터 해제될 수 있다.

도 1 내지 도 3에는 나타나 있지 않지만, 로드 취급 장치(30)는 작동 중에 온-보드(on-board) 재충전 가능한 배터리에 의해 전력 공급을 받는다. 재충전 가능한 배터리의 예는 리튬 이온 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 니켈-금속 수소화물 배터리, 리튬 이온 폴리머 배터리, 박막 배터리 및 스마트 배터리 탄소 폼 기반 납산배터리를 포함한다. 배터리는, 로드 취급 장치(30)가 그리드 프레임워크 구조물(14) 상에서 작동하고 있을 때, 도 6에 나타나 있는 충전 스테이션(50)에 의해 재충전된다. 충전 스테이션(50)은, 일반적으로, 그리드 프레임워크 구조물(14) 근처에 고정되고 그리드 구조물의 가장자리에 있는 공칭 그리드 셀 위에서 연장되어 있는 L-형 구조물이다. 충전 스테이션은, L-형 구조물에 대해 위치 고정되는 충전 접촉자를 포함하는 충전 헤드 어셈블리(52)를 포함한다. 이 충전 헤드 어셈블리는, 충전 헤드 어셈블리(52)가 그리드 프레임워크 구조물의 적어도 2개의 그리드 공간 위에서 현가되도록 L-형 구조물의 한 아암(54)에 장착된다. 로드 취급 장치는 충전 헤드 어셈블리가 위쪽에 위치되어 있는 그리드 셀로 이동하도록 명령을 받음으로써 충전될 수 있다. 로드 취급 장치가 그리드 셀 안으로 이동함에 따라, 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 충전 접촉 패드와 충전 헤드 어셈블리(52)의 충전 접촉자 사이의 접촉이 이루어진다. 로드 취급 장치의 정상 표면에 위치되는 충전 접촉 패드를 통해 충전 접촉자로부터 충전이 로드 취급 장치에 부여된다.

그러나, 충전 스테이션에는 여러 가지 문제가 있다. 특히, 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션 안으로 이동하기 때문에, 충전 접촉자와 로봇형 로드 취급 장치 사이에 클램핑력이 존재한다. 그러나 이 힘의 크기는 일정 기간 동안 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 위쪽에 충전 스테이션이 위치되는 그리드 셀 안으로, 연이어 있는 로봇형 로드 취급 장치가 반복적으로 들어감으로써, 충전 스테이션의 피로가 일어나게 되는데, 이 피로로 인해, 충전 헤드 및 지지 구조물의 유지 보수 또는 교체가 필요하게 된다. 더욱이, 로봇형 로드 취급 장치의 이동으로 인한 그리드 프레임워크 구조물의 진동은 충전 스테이션의 충전 접촉자와 로봇형 로드 취급 장치 사이의 정렬에 부정적인 영향을 준다. 더욱이, 그리드 셀 손상, 마모 및 재료 크리프(creep)는 충전 접촉자와 충전 패드 접촉자 사이에 정렬 문제를 야기하여, 충전 접촉자와 접촉할 수 있는 로봇형 로드 취급 장치의 능력에 부정적인 영향을 준다. 유사하게, 그리드 프레임워크 구조물의 제조 및 충전 스테이션의 제조시의 허용 공차 및/또는 충전 스테이션에 대한 그리드 프레임워크 구조물의 설치 정렬의 약간의 편차 및/또는 충전 스테이션에 대한 그리드 프레임워크 구조물의 열팽창이 또한 충전 접촉자와 접촉할 수 있는 로봇형 로드 취급 장치의 능력에 부정적인 영향을 주는 정렬 문제를 야기할 수 있다. 더욱이, 충전 접촉자는 시간이 지남에 따라 마모되고 그래서 주기적인 서비스 또는 수리를 필요로 한다. 그러나, 충전 접촉자의 유지 보수는 그리드 프레임워크 구조물의 정상부에서 사람의 개입을 필요로 하는데, 이 개입은, 그리드 프레임워크 구조물 위의 로봇형 로드 취급 장치가 그 로드 취급 장치를 작동 불가능하게 하는 "안전 모드"에 있는 경우만 수행될 수 있다. 로드 취급 장치가 유휴(idle) 상태로 있음으로 인한 가동 중단 시간은 전체 시스템의 생산 손실로 이어진다.

PCT/EP2019/061808(Ocado Innovation Limited)은, 충전 헤드 어셈블리(52)가 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 충전 패드 쪽으로 끌리는 충전 스테이션을 제공함으로써 이 문제를 해결한다. 충전 헤드는 충전 유닛(56)(도 7a 및 7b 참조)을 포함하고, 이 충전 유닛은 취급 장치(30)의 호이스트 요소(70)(도 8 참조)와 인터페이싱하도록 배치되는 복수의 프로파일 섹션(58, 60), 및 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션(58, 60)과 결합할 때 로드 취급 장치에 전력을 전달하도록 배치되는 전력 전달 요소(62)를 포함한다. 도 8은 로드 취급 장치(30)의 수동 이동에 사용되는 호이스트 요소(70)를 나타낸다. 이 호이스트 요소(70)는 밑면(72)을 발생시키는 구근형 헤드 아래에서 절개부를 포함한다. 호이스트 요소(70)는 그리드 셀로부터 로드 취급 장치(30)를 들어올리기 위해 호이스트의 부착을 허용하도록 설계된다. 전력 전달 요소(62)는 전형적으로 구리로 구성되고, 로드 취급 장치(30)의 정상 표면(76) 상의 충전 패드(74)와 접촉하는 전력 전달 유닛(62)의 충격을 줄이도록 탄성 부재, 예를 들어 스프링에 의해 외측으로 편향된다. 전력 전달 유닛(62)에 추가하여, 충전 유닛(56)은 그의 밑면에서 복수의 충전 접촉자(63)를 포함한다. 전력 전달 유닛(62)과 유사하게, 복수의 충전 접촉자(63)는 로드 취급 장치(30)의 정상 표면(76) 상의 충전 패드(74)와 접촉하는 충전 접촉자(63)의 충격을 줄이도록 탄성 부재, 예를 들어 스프링에 의해 외측으로 편향된다, 전력 전달 유닛(62)과 대조적으로, 추가 충전 접촉자는 전력 전달 유닛들 사이의 아크 발생을 방지하기 위한 것이거나 충전 중의 데이터 전송을 위한 것일 수 있다.

복수의 프로파일 섹션(58, 60) 및 전력 전달 유닛(62)은 가동 충전 유닛(56)에 배치된다. 프로파일 섹션(58, 60)은, 호이스트 요소(70)와 복수의 프로파일 섹션(58, 60) 사이의 접촉이 로드 취급 장치 쪽으로 충전 유닛(56)의 이동을 야기하도록 상향 경사 표면을 포함하고, 그리하여, 충전 유닛(56)의 클램핑력의 양, 특히 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 충전 패드(74)로 전력 전달 유닛(62)의 클램핑력의 양을 제어한다. 탄성적으로 편향되는 동력 전달 유닛(62) 및/또는 복수의 탄성적으로 편향되는 충전 접촉자(63)와 함께, 카트리지 및/또는 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면에 대한 손상/마모가 최소화된다.

호이스트 요소(70)와 프로파일 섹션(58, 60) 사이의 접촉은, 호이스트 요소가 프로파일 섹션(58, 60) 안으로 구동되어 수용되도록 로드 취급 장치가 충전 헤드 어셈블리 아래의 그리드 셀 위에서 이동할 때 발생한다. 다양한 스프링 기구가 프로파일 섹션(58, 60)과 상호 작용하는 호이스트 요소의 충격을 흡수하기 위해 사용되며, 대개 수평 방향으로 있는 충격의 대부분은 그리드 셀 위에서 충전 유닛을 지지하는 L-형 구조물에 의해 흡수된다. 이로 인해, 시간이 지남에 따라 L-형 구조물은 약해지며, 특히 그리드 프레임워크 구조물에 대한 L-형 구조물의 장착이 약해진다. 극단적인 경우에, 프로파일 섹션(58, 60)과 호이스트 요소의 충돌은 L-형 구조물의 구성 요소가 시간이 지남에 따라 좌굴되게 하거나 그리드 프레임워크 구조물로부터 분리되게 하여, L-형 구조물에 장착된 충전 유닛의 충전 헤드 어셈블리가 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드와 적절히 정렬되는 능력이 없어진다. 로드 취급 장치와 충전 스테이션의 오정렬이 로드 취급 장치의 적절한 작동에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 다른 고려 사항은, 충전 스테이션의 전력 전달 요소와 로드 취급 장치의 충전 접촉부 사이의 아크 발생 위험을 포함한다. 추가로, 충전 스테이션에서 충전하는 후속 로봇형 로드 취급 장치로부터의 호이스트 요소와 프로파일 섹션(58, 60) 사이의 반복된 접촉으로 인해, 결국 프로파일 섹션이 시간이 지남에 따라 마모되어, 충전 유닛(56)이 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 충전 패드 쪽으로 끌어당겨지는 능력이 없어진다.

WO2019/238702(Autostore Technology AS)에는, 배터리를 충전하기 위한 충전 수신 요소가 컨테이너 차량 또는 로드 취급 장치의 밑면에 장착되고, 그리드 프레임워크 구조물 상의 레일 아래의 높이에서 단일 그리드 셀 내부에 위치되는 충전 스테이션의 충전 제공 요소와 전기적으로 연결되도록 배치된다. 작동시, 컨테이너 차량 또는 로드 취급 장치는, 컨테이너 차량의 밑면에 있는 충전 수신 요소가 그리드 셀 내부의 충전 스테이션의 충전 제공 요소 바로 위쪽에 있도록, 충전 스테이션 위쪽의 위치로 이동되고; 보다 구체적으로, 그의 대응하는 접촉 표면들은 서로 직접 대향한다. 전기 접촉 또는 연결은, 충전 수신 요소와 충전 제공 요소의 대응하는 접촉 표면들이 짝을 이루도록 컨테이너 차량을 레일 그리드 쪽으로 수직으로 하강시켜, 예를 들어 컨테이너 차량의 일 세트의 바퀴를 수직으로 변위시켜 달성된다. 레일 그리드 쪽으로 컨테이너 차량을 하강시키면, 충전 수신 요소의 접촉 표면이 밀려 충전 스테이션의 충전 제공 요소의 접촉 표면과 결합하게 된다. 충전 수신 요소 또는 충전 제공 요소가 수직 방향으로 편향되도록 충전 수신 요소 또는 충전 제공 요소는 탄성 어셈블리에 연결될 수 있다. 레일 그리드의 레일 아래의 높이에서 충전 스테이션을 그리드 프레임워크 구조물의 단일 그리드 셀 내부에 통합하면 충전 스테이션이 컨테이너 차량의 이동을 방지함이 없이 레일 그리드 상의 어느 위치에도 위치될 수 있다. WO2019/238702(Autostore Technology AS)는, 컨테이너 수용 공간을 수용하기 위해 차량의 정상부로부터 옆으로 연장되는 캔틸레버 아암을 포함하는 크레인 장치가 구비되어 있는 컨테이너 차량에 매우 제한되어 있는데, 즉, 컨테이너는 캔틸레버 아암 아래에 수용되고 레일의 높이보다 높게 유지된다. 마찬가지로, 차량은 컨테이너의 중량과 균형을 이루고 또한 들어 올림 과정 동안에 안정적으로 유지되도록 충분히 무거울 필요가 있다. 그 결과, 컨테이너 수용 공간을 포함하는 컨테이너 차량은 적어도 2개의 그리드 셀 위에서 연장되는 점유 면적(footprint)을 갖는다.

따라서, 위에서 논의된 문제를 겪지 않는 충전 유닛이 필요하다.

본 발명은, 복수의 그리드 공간 또는 그리드 셀을 포함하는 그리드 패턴으로 배치된 복수의 그리드 부재를 포함하는 그리드 프레임워크 구조물 상에서 작동하는 로봇형 로드(load) 취급 장치를 위한 충전 유닛을 제공함으로써 위의 문제를 완화하였고, 본 충전 유닛은,

i) 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드와 결합하기 위한 충전 제공 헤드,

ii) 복수의 프로파일 섹션,

iii) 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소와 인터페이싱하기 위한 카트리지를 포함하고,

카트리지는 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드에 대한 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키도록 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동 가능하다.

복수의 프로파일 섹션을 따라 이동할 수 있는 카트리지를 통합함으로써, 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소와 충전 유닛의 복수의 프로파일 섹션 사이의 물리적 접촉이 제거되며, 그래서 복수의 프로파일 섹션의 마모가 완화된다. 바람직하게는, 복수의 프로파일 섹션은 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소의 폭을 수용하기 위한 진입부 또는 입구부를 규정하도록 이격되어 있다. 카트리지는 복수의 프로파일 섹션 사이의 간격에 안착되고 복수의 프로파일 섹션을 따라 진입부로부터 이동할 수 있다. 따라서, 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션의 진입부에 안착된 카트리지와 인터페이싱함으로써 충전 유닛에 들어가고, 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드 쪽으로 가는 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키도록 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동된다. 바람직하게는, 복수의 프로파일 섹션 각각은 상향 경사 표면을 가지며, 그래서, 로봇형 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드에 대한 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키기 위해 카트리지는 복수의 프로파일 섹션 각각의 상향 경사 표면을 따라 이동 가능하다. "로봇형 로드 취급 장치" 및 "로드 취급 장치"라는 용어는 동일한 특징부를 의미하기 위해 본 설명에서 상호 교환적으로 사용된다. 바람직하게는, 카트리지는 복수의 프로파일 섹션의 상향 경사 표면과 슬라이딩 접촉하는 적어도 하나의 슬라이딩 표면을 포함한다. 카트리지는 호이스트 요소와 프로파일 섹션, 특히 프로파일 섹션의 상향 경사 표면 사이에서 작용하는 슬라이드 베어링으로서 기능한다. 적어도 하나의 슬라이딩 표면은 카트리지가 프로파일 섹션을 따라 쉽게 슬라이딩하도록 허용하여, 호이스트 요소가 프로파일 섹션을 따라 이동하여 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키게 한다.

바람직하게는, 카트리지는 프로파일 섹션 내에 안착된다. 바람직하게는, 충전 유닛은 프로파일 섹션을 따르는 카트리지의 이동을 안내하기 위한 가이드를 더 포함한다. 바람직하게는, 가이드는 복수의 프로파일 섹션, 즉 설부-홈 관계를 따라 카트리지를 안내하기 위해 카트리지의 하나 이상의 돌출 영역과 협력하기 위한 홈을 포함한다. 보다 바람직하게는, 가이드는 복수의 프로파일 섹션을 따르는 카트리지의 이동 길이를 제한하기 위해 하나 이상의 돌출 영역과 협력하도록 구성되는 가이드 정지부를 포함한다. 이 가이드 정지부는 카트리지가 프로파일 섹션으로부터 분리되는 것을 방지한다.

바람직하게는, 가이드는 프로파일 섹션 중 적어도 하나에 인접한 립에 형성되고, 카트리지는 그 립과 슬라이딩 접촉하는 돌출부 또는 슬라이딩 범프를 포함한다. 카트리지의 적어도 하나의 슬라이딩 표면과 프로파일 섹션 사이뿐만 아니라 가이드와 카트리지 사이에도 매끄러운 슬라이딩 표면이 있도록 보장하기 위해, 프로파일 섹션의 슬라이딩 표면은 쉽게 접근 가능하며, 그래서 슬라이딩 표면의 결함이 제거되거나 연마될 수 있는 것이 유리하다. 이는 프로파일 섹션을 따라 카트리지를 안내하기 위한 홈과 같은 접근할 수 없는 영역에도 적용된다. 카트리지와 슬라이딩 접촉하는 영역의 문제는, 카트리지와 슬라이딩 접촉하지만 접근할 수 없는 프로파일 섹션 및/또는 가이드의 영역이 프로파일 섹션을 따르는 카트리지의 이동에 "점착성 지점"을 줄 것이라는 것이다. 이는, 그러한 접근 불가능한 영역은 매끄러운 슬라이딩 표면을 보장하기 위해 처리, 예컨대 연마될 수 없기 때문이다. 바람직하게는, 프로파일 섹션을 따른 카트리지의 슬라이딩을 돕기 위해, 카트리지의 적어도 하나의 슬라이딩 표면은 립과 슬라이딩 접촉하여 배치되는 돌출부 또는 범프를 포함한다. 돌출부는, 카트리지의 하나 이상의 돌출 영역과 홈 사이의 슬라이딩 접촉이 감소되도록 보장한다. 홈은 슬라이딩 표면 영역 중에서 접근이 불가능한 영역을 나타낸다. 카트리지의 하나 이상의 돌출 영역과 그루브 사이의 접촉 표면적을 줄이기 위해, 돌출부 또는 슬라이딩 범프는 실질적인 물리적 접촉을 줄이도록 홈에 있는 카트리지의 돌출 영역 중의 하나 이상, 특히 하나 이상의 돌출 영역의 끝면을 후퇴시킨다

호이스트 요소와 인터페이싱하도록 배치되는 카트리지를 사용하는 것의 단점 중 하나는, 특히 호이스트 요소가 충전 유닛으로부터 인출될 때 카트리지가 복수의 프로파일 섹션을 따르는 이동 길이를 따라 도중에 호이스트 요소로부터 분리될 수 있다는 위험이다. 이는 카트리지와 프로파일 섹션 사이의 슬라이딩 표면을 따른 점착성 지점에 의해 카트리지가 호이스트 요소로부터 분리되는 결과일 수 있고, 특히, 호이스트 요소가 충전 후에 충전 유닛으로부터 인출되고 있을 때 그러하다. 그 결과, 카트리지가 후속하는 또는 이어지는 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소를 수용하기 위한 복수의 프로파일 섹션의 진입부 또는 입구부에 위치되거나 복귀하는 것이 방지된다. 다시 말해, 카트리지는 복수의 프로파일 섹션의 길이를 따라 어느 곳에서든 조기에 정지되고, 복수의 프로파일 섹션의 진입부 또는 입구부에 도달하지 않는다. 따라서, 후속 로봇형 로드 취급 장치가 본 발명의 충전 유닛을 포함하는 충전 스테이션에 도킹할 때, 호이스트 요소는 카트리지와 인터페이싱할 수 있기 전에 복수의 프로파일 섹션 중 적어도 하나를 더럽히는 경향이 있으며, 상대적으로 큰 충격력을 충전 스테이션, 특히 충전 유닛을 지지하는 구조물에 주는 문제가 다시 명백해진다. 카트리지가 복수의 프로파일 섹션의 길이를 따라 어느 곳에서든 조기에 멈추고 그리하여 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에 도킹할 때 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션 중의 적어도 하나에 충돌하는 것을 완화하기 위해, 충전 유닛은 카트리지를 복수의 프로파일 섹션의 진입부로 복귀시키기 위한 복귀 특징부를 더 포함할 수 있다. 복귀 특징부는 동력화될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 복귀 특징부는 자석을 포함할 수 있다. 자석은 카트리지에 위치될 수 있다. 카트리지와 호이스트 요소 사이의 자기적 인력에 의해, 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동함에 따라 카트리지는 호이스트 요소에 부착된 상태로 유지되며 그리고 호이스트 요소가 충전 유닛을 떠날 때 분리된다. 호이스트 요소와 카트리지 사이의 자기적 인력에 의해, 또한, 후속 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소를 수용하기 위한 준비로 카트리지는 복수의 프로파일 섹션의 진입부 또는 입구부로 보내질 수 있다. 대안적으로, 충전 헤드는, 카트리지가 복수의 프로파일 섹션의 길이를 따라 조기에 멈추는 것을 완화하기 위해 스프링과 같은 탄성 부재를 포함할 수 있다. 탄성 부재 또는 스프링은 카트리지를 복수의 프로파일 섹션의 진입부 쪽으로 편향시킨다. 예를 들어, 스프링은 판 스프링일 수 있다. 판 스프링은, 판 스프링의 제 1 단부가 충전 유닛에 (예를 들어 지지 플레이트 상에) 부착되고 제 2 단부는 카트리지에 맞대어지고, 카트리지를 복수의 프로파일 섹션의 진입부 쪽으로 이동시키도록 구성되도록 배치될 수 있다. 코일 스프링 및 클록 스프링과 같은 다른 유형의 스프링이 또한 판 스프링 대신에 사용될 수 있다. 특히 호이스트 요소가 자성 재료를 포함하지 않으면, 탄성 스프링의 사용은 카트리지에 자석을 사용하는 것의 대안이 된다. 탄성 부재의 사용은, 모터를 포함하는 복귀 특징부에 대한 더 간단한 대안이 된다.

바람직하게는, 충전 제공 헤드는 적어도 2개의 충전 제공 패드를 포함한다. 보다 바람직하게는, 적어도 2개의 충전 제공 패드는 탄성 부재, 예를 들어 스프링에 의해 외측으로 편향된다. 탄성 부재에 의해, 적어도 2개의 충전 제공 패드와 로봇형 로드 취급 장치에 있는 충전 수신 헤드의 적어도 충전 수신 패드 사이에 충분한 클램핑력이 가해진다. 충전 유닛의 충전 제공 헤드와 로봇형 로드 취급 장치의 수용 헤드 사이의 잠재적인 아크 발생 방지하고 또한 그리하여 접촉 패드의 접촉 표면의 악화를 제한하는 것을 돕기 위해, 충전 유닛의 충전 제공 헤드와 로봇형 로드 취급 장치의 수용 헤드 사이에 충분한 클램핑력이 필요하다. 충전 수신 헤드에 대한 충전 제공 헤드의 클램핑력은 접촉 패드 사이에 상대적으로 낮은 접촉 저항을 이루는 데에, 즉 최대의 접촉 표면적을 이루는 데에 도움이 되며, 그래서 전류가 충전 제공 헤드를 통해 충전 수신 헤드 안으로 흐르기 시작할 때(그 전류는 최대 160 암페어일 수 있음), 낮은 접촉 저항은 과도한 아크 발생을 완화한다. 전형적으로, 탄성 부재는 충전 제공 헤드와 충전 수신 헤드의 접촉 표면들 사이에 40 뉴턴 영역의 클램핑력을 발생시킨다.

본 발명은 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리를 포함하는 충전 스테이션을 더 제공하며, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 본 발명에 따른 충전 유닛을 포함하고, 충전 스테이션은 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리를 지지하기 위한 지지 구조물을 더 포함하고, 이 지지 구조물은 기부 및 적어도 하나의 캐리지를 포함하고, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 캐리지에 탄성적으로 장착되어, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 기부로부터 외측으로 연장되고 캐리지에 대해 수직 방향으로 이동 가능하다. 적어도 하나의 충전 헤드 조립체를 지지하는 캐리지는, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리가 그리드 셀 위에 돌출되도록 기부로부터 캔틸레버되어 있다. 탄성 마운팅은 캐리지에 대해 수직 방향으로 어느 정도의 탄력성을 제공하여 호이스트 요소와 충전 유닛의 충격을 흡수한다. 탄성적으로 장착된 충전 헤드 어셈블리는, 카트리지와 상호 작용하는 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동할 때 충전 동안에 충전 수신 헤드 쪽으로(즉, 아래쪽으로) 수직 방향으로 끌어 당겨진다. 충전 후에는 충전 유닛이 캐리지에 더 가까운 원래 위치로 돌아간다. 이의 효과로서, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리 아래의 그리드 셀 안으로 들어가는 후속 로봇형 로드 취급 장치가 충전 유닛을 더럽히지 않고 대신에 충전 유닛의 적어도 2개의 프로파일 섹션에 안착된 카트리지와 초기 접촉을 하게 된다.

적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 호이스트 요소와 협력하여 로드 취급 장치의 충전 수신 헤드와 협력하기 위해 적어도 하나의 그리드 셀 위에 돌출되는 것이 필수적이다. 그러나, 충전 유닛에 대한 서비스를 하기 위해, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 쉽게 접근 가능하도록 그리드 구조물로부터 떨어진 위치로 보내질 필요가 있을 것이다. 선택적으로, 지지 구조물은 기부로부터 캔틸레버된 빔 또는 아암을 포함하고, 캐리지는 풀리 시스템에 의해 기부 쪽으로 후퇴할 수 있도록 아암 또는 빔에 움직일 수 있게 장착된다. 그러나, 이러한 셋업은 추가적인 구성 요소를 필요로 하고, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리를 지지하는 캐리지를 쉽게 접근 가능한 위치로 후퇴시키기 위한 복잡한 풀리 시스템이 필요하다. 보다 단순화된 형태의 지지 구조물에서, 바람직하게는 캐리지는 기부를 통해 연장되는 수직 축선을 중심으로 회전 가능하도록 기부에 회전 가능하게 장착된다. 이러한 셋업에서, 캐리지는 빔 또는 아암이며, 기부에 견고하게 장착되는 대신에, 캐리지는 기부에 회전 가능하게 장착되며, 그래서, 캐리지는, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리가 적어도 하나의 그리드 셀 위에 돌출되는 제 1 위치로부터, 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리가 그리드 구조물로부터 쉽게 접근 가능한 제 2 위치로 수직 축선을 중심으로 기부에 대해 회전할 수 있다. 캐리지가 기부에 회전 가능하게 장착되는 후자의 셋업의 이점은, 추가적인 캔틸레버식 빔 및 풀리 시스템이 필요하지 않기 때문에 그리드 셀 위에 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리를 지지하기 위한 지지 구조물이 단순화된다는 것이다.

보관 시스템이 더 제공되며, 이 보관 시스템은,

제 1 세트의 트랙, 및 실질적으로 수평면에서 제 1 세트에 대해 횡방향으로 연장되고 복수의 그리드 공간 또는 그리드 셀을 포함하는 그리드 패턴으로 배치되는 제 2 세트의 트랙을 포함하는 그리드 구조물; 및

본 발명에 따른 충전 스테이션을 포함하고,

충전 스테이션은 이 충전 스테이션의 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리가 적어도 하나의 그리드 셀 위에 돌출되도록 그리드 구조물에 장착된다.

그리드 구조물에 근접하지 않고 충전 스테이션, 특히 지지 구조물을 그리드 구조에 장착함으로써, 충전 스테이션을 그리드 구조물에 장착하면 그리드 프레임워크 구조물과 함께 효과적으로 움직이기 때문에, 제조 또는 설치로 인해 그리드 구조물에 생기는 공차 또는 심지어 열팽창이 해결될 수 있으며, 그렇지 않으면 이는 정렬 문제를 야기하게 된다.

바람직하게는 보관 시스템은 로드 취급 장치를 더 포함하고,

이 로드 취급 장치는,

i) 복수의 그리드 공간 또는 그리드 셀 위에서 제 1 세트 및 제 2 세트의 트랙을 따라 횡단하도록 로드 취급 장치를 그리드 프레임워크 상에서 이동시키도록 작동적으로 배치되는 구동 기구;

ii) 리프팅 구동 어셈블리 및 그래버(grabber) 장치를 포함하는 리프팅 장치 - 로드 취급 장치가 그리드 공간 또는 그리드 셀을 차지하는 컨테이너의 적층체 위쪽에 위치될 때, 그래버 장치는, 사용시에, 컨테이너를 해제 가능하게 잡고 또한 적층체로부터 컨테이너를 컨테이너 수용 공간 안으로 들어 올리도록 구성됨 -; 및

iii) 충전 제공 헤드와 결합하기 위한 충전 수신 헤드 및 충전 유닛의 카트리지와 인터페이싱하기 위한 호이스트 요소를 포함한다.

본 발명의 추가 특징 및 양태는 도면을 참조하는 예시적인 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 공지된 시스템에 따른 그리드 프레임워크 구조물의 개략도이다.
도 2는 도 1의 그리드 프레임워크 구조물 내에 배치되는 상자 적층체를 위쪽에서 본 개략도이다.
도 3은 그리드 프레임워크 구조물에서 작동하는 공지된 로봇형 로드 취급 장치를 나타내는 시스템의 개략도이다.
도 4는 공지된 시스템에 따른 로드 취급 장치의 개략도이다.
도 5a 및 도 5b는 (b) 로드 취급 장치의 컨테이너 수용 공간 및 (a) 로드 취급 장치의 컨테이너 수용 공간 내에 수용된 컨테이너를 나타내는, 도 4의 로드 취급 장치의 개략적인 절취 사시도이다.
도 6은 지지 구조물에 현가되어 있는 충전 유닛을 포함하는 공지된 충전 스테이션을 나타내는 개략도이다.
도 7a는 복수의 프로파일 섹션을 보여주는 공지된 충전 유닛을 위쪽에서 본 개략도이다.
도 7b는 전력 전달 유닛을 나타내는 공지된 충전 유닛을 아래쪽에서 본 개략도이다.
도 8은 공지된 로드 취급 장치의 정상 표면의 개략도이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 충전 유닛을 상이한 배향에서 본 개략도이다.
도 10a 및 10b는 본 발명에 따른 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소와 인터페이싱하기 위한 카트리지를 상이한 배향에서 본 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 따른 카트리지의 사시 배면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 프로파일 섹션의 사시 측면도이다.
도 13은 충전 유닛이 들어 있는 충전 헤드 어셈블리의 사시도이다.
도 14는 하우징 및 내부에 들어 있는 충전 유닛을 포함하는 충전 헤드 어셈블리의 분해도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 작동 위치에 배향되어 있는 충전 헤드 어셈블리를 지지하는 스윙 아암을 나타내는 충전 스테이션의 사시도이다.
도 16은 서비스 위치에 있는 스윙 아암을 나타내는 충전 스테이션의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 지지 프레임워크에 탄성적으로 장착되는 충전 헤드 어셈블리를 수용하는 하우징의 분해도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 충전 스테이션의 사시도이다.

도 9a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 충전 유닛(156)을 위에서 본 것을 나타낸다. 충전 유닛(156)은 지지 플레이트(157)를 포함하고, 이 지지 플레이트에는 전력 전달 수단(162과 적어도 2개의 프로파일 섹션(158)이 장착된다. 전력 전달 수단(162)은 적절한 전력 공급원 충전기, 바람직하게는 DC 전력 공급원 충전기에 연결된다. 예를 들어, 전력 공급원 충전기는 AC 전류를 DC 전류로 변환하는 정류기를 포함한다. 전력 전달 수단(162)은 적어도 2개의 충전 제공 패드(162b) 형태의 충전 제공 헤드를 포함하며, 적어도 2개의 충전 제공 패드 중의 하나는 DC-를 제공하고, 적어도 2개의 충전 제공 패드 중의 다른 하나는 DC+를 제공한다. 적어도 2개의 충전 제공 패드(162b)는, 로봇형 로드 취급 장치(30) 상의 2개의 대응하는 충전 수신 패드(74)에 대해 인터페이싱하거나 클램핑하도록 배치된다(도 8 참조).

충전 유닛(156)은 전형적으로 로봇형 로드 취급 장치(30)의 호이스트 요소(70)와 짝을 이루기 위해 적어도 하나의 그리드 셀 위쪽에 중앙에 배치된다. 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면은 호이스트 요소(70), 및 로봇형 로드 취급 장치에 있는 재충전 가능한 전력 공급원에 전력을 전달하기 위한 적어도 2개의 충전 수신 패드(74)를 포함한다. 호이스트 요소(70)는 밑면(72)을 발생시키는 구근형 헤드 아래의 절취부(cutaway)를 포함한다. 재충전 가능한 전력 공급원을 충전하기 위해 로봇형 로드 취급 장치에 전력을 전달할 때, 로봇형 로드 취급 장치는, 충전 유닛(156)이 위치되어 있는 그리드 셀에 들어가도록 지시받는다.

전통적으로, 로봇형 로드 취급 장치가 그리드 셀에 들어갈 때, 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소(70)는, 호이스트 요소의 절취부가 충전 유닛의 프로파일 섹션들 사이에 수용된다는 점에서(도 7a 및 7b 참조) 충전 유닛의 프로파일 섹션(58, 60)과 물리적으로 상호 작용하거나 결합한다. 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션(58, 60)에 의해 정확하게 수용될 수 있도록 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에 도킹하려고 할 때 충전 유닛이 그리드 셀 위에 정확하게 위치하는 것이 중요하다. 충전 유닛이 그리드 셀 위에 정확하게 위치하지 않으면, 충전 유닛의 다른 부분이 호이스트 요소를 더럽힐 수 있거나 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션(58)과 결합하거나 상호 작용하도록 정확하게 위치되지 않을 위험이 있다. ,충전 유닛이 호이스트 요소를 더럽히고 그리고/또는 호이스트 요소를 수용하도록 잘못 위치될 가능성을 줄이기 위해, 복수의 섹션의 입구부 또는 진입부는 호이스트 요소가 프로파일 섹션들 사이에서 정확하게 안내될 수 있도록 나팔꽂 형태로 개방되어 있거나 테이퍼형 개구를 갖는다. 도 7a 및 7b에 나타나 있는 바와 같이, 프로파일 섹션(58, 60)은, 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소(70)의 폭을 수용하도록 충분히 서로 이격된 제 1 프로파일 섹션과 제 2 프로파일 섹션을 포함한다. 제 1 및 제 2 프로파일 섹션의 측면 프로파일은, 호이스트 요소가 제 1 프로파일 섹션과 제 2 프로파일 섹션 사이에서 안내될 수 있고 그래서 프로파일 섹션의 상향 경사 표면과 적절히 결합할 수 있도록 프로파일 섹션의 진입부 또는 입구부가 테이퍼져 있도록 성형되어 있다.

복수의 프로파일 섹션(58, 60)의 상향 경사 표면에 의해, 적어도 2개의 충전 제공 패드를 포함하는 충전 유닛이 클램핑 작용으로 로드 취급 장치의 정상 표면 쪽으로 이동하거나 끌어 당겨질 수 있고 또한 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 적어도 2개의 충전 수신 패드(74)와 물리적으로 접촉하게 된다. 적어도 2개의 충전 제공 패드는, 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 적어도 2개의 충전 수신 패드와의 충격을 줄이기 위해 탄성 부재에 의해 외측으로 편향된다. 로봇형 로드 취급 장치 쪽으로 가는 충전 유닛의 이동은, 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 적어도 2개의 충전 수신 패드와 적어도 2개의 제공 패드 사이에 클램핑 작용을 제공한다.

로봇형 로드 취급 장치가 충전 유닛 안으로 진입하는 속도는, 복수의 프로파일 섹션 중 적어도 하나와 호이스트 요소 사이의 상호 작용에 의존하여 클램핑력의 강도를 결정한다. 캐리지에 대해 충전 유닛의 수직 이동을 허용하도록 캐리지에 탄성적으로 장착되는 충전 헤드 어셈블리 내에 포함된 충전 유닛. 충전 유닛을 캐리지에 장착하는 방법에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명한다.

복수의 프로파일 섹션은 주로 플라스틱 재료, 특히 윤활 및 마모 특성을 위한 나일론 재료를 포함한다. 그러나, 호이스트 요소와 복수의 프로파일 섹션 사이의 반복적인 물리적 접촉은 복수의 프로파일 섹션, 특히 상향 경사 표면의 마모와 인열을 유발한다. 어떤 경우에, 바람직하게는 지지 플레이트에 제거 가능하게 부착되는 프로파일 섹션은 더 빈번히 교체될 필요가 있을 것이다.

더 중요하게도, 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에 도킹할 때, 호이스트 요소는 프로파일 섹션의 상향 경사 표면을 따라 수직 방향으로 이동하려고 하는 횡력으로 충전 유닛에 충돌하게 된다. 이 충격력은 충전 스테이션의 다른 부분, 특히 충전 유닛을 지지 구조물에 지지하는 장착 지점에 전달된다(도 6 참조). 충전 유닛과 호이스트 요소의 반복적인 충격은 프로파일 섹션의 마모를 유발할 뿐만 아니라, 결국에는, 호이스트 요소가 충전 유닛과 상호 작용하거나 적절하게 결합하지 못하는 정도로 충전 유닛을 그리드 셀 위에서 변위시킬 것이다. 더욱이, 충격력은 충전 유닛 및 주변 지지 구조물, 특히 그리드 구조물에 대한 장착 지점에 손상을 줄 수 있다.

종래 기술의 충전 유닛과 대조적으로, 본 출원인은, 호이스트 요소(70)가 프로파일 섹션(158)과 직접 상호 작용하는 대신에 가동 카트리지(159)와 상호 작용하거나 결합하는, 도 9(a 및 b)에 나타나 있는 바와 같은 충전 유닛(156)을 고안함으로써 위의 문제를 완화시켰다. 도 9a에 나타나 있는 바와 같이, 카트리지(159)는, 호이스트 요소(70)가 본 발명의 충전 유닛(156) 안으로 구동됨에 따라 복수의 프로파일 섹션(158)을 따라 이동하도록 구성된다. 이로써, 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션(158)과 물리적으로 접촉할 필요성이 제거되고 또한 복수의 프로파일 섹션(158)을 따르는 호이스트 요소(70)의 이동이 개선된다. 호이스트 요소(70)의 폭을 수용하고 또한 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동할 수 있도록 제 1 및 제 2 프로파일 섹션(158)(a 및 b)이 병렬적으로 배치되고 또한 서로 이격되어 있는 것으로 나타나 있다. 다시 말해, 본 발명의 카트리지(159)는 적어도 제 1 및 제 2 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 이동 가능하도록 안착된다.

도 10(a 및 b)에 나타나 있는 본 발명의 특정 실시 형태에서, 카트리지(159)는, 호이스트 요소(70)의 구근형 헤드의 밑면(72)을 수용하고 받치도록 성형된 절취부 또는 오목부 또는 C-섹션(170)을 포함한다. 호이스트 요소(70)의 밑면(72)을 받치도록 성형된 절취부는, 도 7(a 및 b)에 있는 종래 기술의 셋업에 나타나 있는 바와 같은 복수의 섹션의 진입부에 있는 쐐기형 입구부를 대체한다. 충전 유닛(156)은, 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 슬라이딩식으로 카트리지(159)를 안내하도록 구성되는, 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b) 중의 적어도 하나에 인접한 가이드(172)를 포함한다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 가이드(172)는 각각의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)에 인접한 홈으로 형성된다. 카트리지(159)는, 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 카트리지(159)를 안내하기 위해 홈(172)(도 12 참조)에 수용될 수 있는 카트리지(159)의 적어도 하나의 벽으로부터 연장되는 적어도 하나의 돌출부 또는 보스(boss)(174)를 포함한다. 이 홈은 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b) 중의 적어도 하나에 인접한 직립 립(lip)(176)에 형성된다. 도 9 및 도 10에 나타나 있는 본 발명의 특정 실시 형태에서, 홈(172)은 복수의 프로파일 섹션(158)을 따라 카트리지를 안내하기 위해 카트리지(159)의 대향측들 또는 측면들에 형성된 돌출부 또는 보스(174)를 수용하기 위해 카트리지의 양측에 위치된다. 다시 말해, 카트리지의 돌출부(174) 또는 하나 이상의 돌출 영역은 설부(tongue)-홈 관계로 가이드(172)에 수용 가능하다.

가이드(172)는, 프로파일 섹션을 따르는 카트리지의 이동 길이를 제한하기 위해 원위 단부에서 정지부(178)를 포함한다(도 12 참조). 본 발명의 특정 실시 형태에서, 홈은, 카트리지(159)의 측벽으로부터 연장되는 보스 또는 돌출부(174)가 가이드(172)의 단부에 맞닿아 프로파일 섹션(158)을 따라는 카트리지의 이동 길이를 제한하도록, 그의 단부에서 끝난다. 정지부(178)는 카트리지(159)가 프로파일 섹션(158)(a 및 b)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)은 상향 경사 표면을 포함하거나, 본 발명의 카트리지(159)가 그 상향 경사 표면을 따라 이동함에 따라 수직으로 이동하도록, 쐐기형으로 되어 있다. 이로써, 충전 유닛(156)이 로봇형 로드 취급 장치에 있는 충전 수신 헤드 쪽으로 끌어 당겨지게 된다. 본 발명의 충전 유닛(156)은 여전히 호이스트 요소(70)에 의한 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)과 카트리지(159)의 상호 작용에 의해 생성되는 클램핑력의 이점을 누리지만 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)에 대한 과도한 마모는 없다. 따라서, 복수의 프로파일 섹션(158(a 및 b))의 프로파일을 변경함으로써, 로봇형 로드 취급 장치, 특히 충전 수신 패드(74)에 작용하는 클램핑력은 특정 용례의 요구에 대로 맞춤화될 수 있다. 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)에 인접한 홈(172)은, 상향 경사 표면을 따라 카트리지(159)를 안내하는 것을 돕는다. 상향 경사 표면을 따라 카트리지를 안내하기 위한 홈과 함께, 복수의 프로파일 섹션은 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면에 대해 수평 및 수직으로 카트리지(159)의 이동을 제어한다. 가이드(172)는 단일 요소로서 복수의 프로파일 섹션 중 적어도 하나와 함께 형성될 수 있다. 도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 가이드(172)와 함께 복수의 프로파일 섹션(158a) 중 적어도 하나를 포함하는 단일 요소의 일 예이다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 단일 요소는 프로파일 섹션을 따라 카트리지를 안내하기 위해 카트리지의 양측에 위치된다. 복수의 프로파일 섹션 각각은 카트리지(159)와 협력하는 상향 경사 표면을 제공하는 쐐기 형상으로 되어 있다. 가이드(172)는 프로파일 섹션(158a)에 인접한 직립 립(176)에 형성된 홈으로 나타나 있다.

적어도 2개의 충전 제공 패드(162b)에 추가로, 충전 유닛(156)의 밑면에는 추가적인 접촉 패드(163)가 배치될 수 있다. 이 추가적인 접촉 패드(163)는 충전 동안에 아크 발생 방지 또는 데이터 전송을 위한 것일 수 있다. 도 9에 나타나 있는 특정 실시 형태에서, 4개의 추가적인 전기 접촉 패드(163)가 충전 유닛(156)의 밑면에 나타나 있지만, 임의의 수의 전기 접촉 패드가 존재할 수 있다. 대안적으로, 전력 전달 수단(162)은 유도식 전력 전달 수단을 포함할 수 있는데, 이러한 수단은 전력 전달 수단과 로봇형 로드 취급 장치 사이의 물리적 접촉을 필요로 하지 않는다. 따라서, 전력 전달 수단(162), 적어도 2개의 충전 제공 패드(162b) 및 로봇형 로드 취급 장치의 정상 표면에 있는 충전 수신 패드(74) 사이에 클램핑력을 제공할 필요성이 제거되고, 그에 따라, 프로파일 섹션에서의 마모, 특히 카트리지와의 마모가 감소된다. 대신에, 프로파일 섹션은 유도 결합을 가능하게 하기 위해 충전 제공 패드를 충전 수신 헤드에 더 가깝게 있게 한다.

호이스트 요소(70)의 밑면을 지지하기 위한 카트리지(159)는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)과 협력하는 슬라이드 베어링을 형성한다. 슬라이딩 베어링으로서 기능하기 위해, 카트리지(159)는 프로파일 섹션의 상향 경사 표면과 협력하도록 배치되는 하나 이상의 슬라이딩 표면(181)(a 및 b), 180)을 포함한다(도 10 및 11 참조). 제 1 슬라이딩 표면(181)(a 및 b)은 카트리지(159)의 밑면에 제공되고(도 11 참조) 제 2 슬라이딩 표면(180)은 카트리지(159)의 양 측면에서 대향 측벽에 제공된다(도 10 참조). 카트리지 밑면의 제 1 슬라이딩 표면(181)은 수평면에서 슬라이딩 표면을 제공하고, 분할기(179)에 의해 분리된 2개의 평행한 슬라이딩 표면(181)(a 및 b)으로 세분된다. 2개의 평행한 슬라이딩 표면(181(a 및 b))은 제 1 및 제 2 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 슬라이딩하도록 배치된다. 쐐기형 돌출부로 나타나 있는 분할기(179)는, 카트리지(159)의 밑면에 있는 2개의 평행한 슬라이딩 표면(181)(a 및 b)이 제 1 및 제 2 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 슬라이딩하도록 배치됨에 따라 제 1 및 제 2 프로파일 섹션(158(a 및 b)) 사이에 안착되도록 크기 결정되어 있다. 분할기(179)의 쐐기형 돌출부는 호이스트 요소(70)를 지지하기 위한 카트리지의 C-섹션(170)을 수용한다(도 10a 참조).

제 2 슬라이딩 표면(180)은 카트리지(159)의 대향 측벽들 상에 있고(도 10 참조) 수직면에서 슬라이딩 표면을 제공한다. 제 2 슬라이딩 표면(180)은, 상향 경사면을 따라 카트리지(159)를 안내하기 위해 홈(172)에 수용되는 돌출부 또는 보스(174)보다 작은 높이를 갖는 슬라이딩 범프로서 나타나 있다. 슬라이딩 범프를 포함하는 제 2 슬라이딩 표면(180)은 각각의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)에 인접한 직립 립(176)의 측벽에 대해 슬라이딩하도록 배치된다(도 12 참조). 제 2 슬라이딩 "범프"(180)의 기능 중의 하나는, 돌출부 또는 보스(174)의 원위 단부 또는 끝면이 홈(172)의 내벽에 대해 마찰하는 것을 방지하는 것이다. 본 발명의 카트리지(159)는 예컨대 몰딩 또는 3D 프린팅에 의해 단일체로서 형성될 수 있다. 홈(172)은 카트리지(159)의 본체 내부에 함몰부를 밀링 가공함으로써 형성될 수 있다. 그러나 밀링의 문제점은, 절삭 공구의 영향으로 인해 홈(172)의 표면은 완전히 매끄럽게 만들어질 수 없다는 것이다. 따라서, 홈(172)의 내부 표면은 매끄러운 슬라이딩 표면을 제공하지 않을 수 있고, 카트리지(159)가 상향 경사 표면을 따라 구동됨에 따라 하나 이상의 점착성 지점을 도입할 수 있다. 카트리지(159)가 상향 경사 표면을 따라 슬라이딩함에 따라 이들 점착성 지점의 영향을 줄이기 위해, 카트리지(159) 측면에 있는 작은 슬라이딩 범프(180)는 홈(172)의 내벽으로부터 보스 또는 돌출부(174)의 원위 단부를 후퇴시키며, 그래서 홈의 내벽을 마찰하지 않으며 또는 돌출부(174)와 홈의 내부 표면 사이의 접촉을 최소화한다.

따라서 카트리지의 슬라이딩 표면은, 상향 경사 표면 및 립(176)의 측벽과 각각 협력하는 제 1 및 제 2 슬라이딩 표면(181, 180)에 의해 주로 제공된다. 복수의 프로파일 섹션 및 직립 립(176)의 각각의 부분과 제 1 및 제 2 슬라이딩 표면(181, 180) 사이의 상호 협력은 실질적으로 매끄러운 슬라이딩 표면을 보장한다. 카트리지(159)의 측면에 있는 작은 범프(180)는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따르는 카트리지(159)의 이동을 돕기 위해 윤활제로 처리될 수 있거나 윤활 재료를 포함할 수 있다.

단일 프로파일 섹션(158) 및 가이드(172)는 단일체로 형성되거나 별도의 부품, 예를 들어 몰딩 또는 3D 프린팅으로 형성된다. 프로파일 섹션과 가이드를 제작하는 데 다양한 재료를 사용할 수 있다. 이들 재료는 플라스틱, 금속 또는 세라믹을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 프로파일 섹션 및/또는 가이드는 예를 들어 하나 이상의 볼트로 지지 플레이트(157)에 제거가능하게 부착될 수 있다. 카트리지(159)가 복수의 프로파일 섹션을 따라 슬라이딩하도록 구성됨에 따라, 복수의 프로파일 섹션의 마모가 감소되고 따라서 프로파일 섹션(158a,b)은 덜 빈번한 교체를 필요로 한다. 또한, 카트리지(159)와 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b) 사이의 슬라이딩 표면은, 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 이동됨에 따라 충전 유닛(156)에 대한 실질적인 측방향 힘을 주는 150kg만큼의 중량을 갖는 로봇형 로드 취급 장치에 의해 지지되는 호이스트 요소(70)의 충격력을 완화하는 데 도움이 된다. 이는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b) 중 적어도 하나의 마모를 감소시킬 뿐만 아니라, 충전 유닛(156)을 지지하는 충전 스테이션의 지지 구조물에 대한 손상을 방지한다.

도 9 내지 도 11에 나타나 있는 카트리지(159)는, 호이스트 요소(70)가 충전 유닛(156) 안으로 구동됨에 따라 프로파일 섹션을 따라 슬라이딩하도록 구성되지만, 본 발명은 하나 이상의 슬라이딩 표면을 포함하는 카트리지(159)에 제한되지 않는다. 프로파일 섹션을 따른 카트리지의 이동은 하나 이상의 롤러 베어링(나타나 있지 않음)에 의해 도움을 받을 수 있다. 카트리지와 프로파일 섹션 사이의 슬라이딩 표면은 하나 이상의 롤러 베어링으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 롤러 베어링이, 카트리지의 보스 또는 돌출부(174)와 협력하는 홈(172)에 존재할 수 있다. 대안적으로, 카트리지(159)의 보스 또는 돌출부는 적어도 2개의 요소의 홈에 수용되는 하나 이상의 롤러 베어링을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 롤러 베어링이 카트리지의 밑면에 있을 수 있다. 모든 다른 옵션에서, 호이스트 요소(70)는 프로파일 섹션을 따라 이동할 수 있는 카트리지(159)에 안착됨으로써 프로파일 섹션을 따라 이동할 수 있어, 프로파일 섹션에 대한 과도한 마모를 완화하고 충전 유닛(156)에 대한 충격력을 감소한다.

홈에 의해 안내되는 복수의 프로파일 섹션을 따라 카트리지(159)의 원활한 주행을 보장하기 위한 시도가 있었지만, 카트리지(172)가 가이드(172)의 단부(178) 사이에 조기에 안착되게 하는, 카트리지(159)와 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b) 및/또는 가이드(172) 사이에 여전히 접촉 표면의 "점착성 지점"이 있을 수 있다. 이는 특히 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에서 분리되어 호이스트 요소(70)가 충전 유닛(156)으로부터 인출되게 하는 경우이다. 충전 유닛(156)으로부터 호이스트 요소(70)를 인출하는 동안에 카트리지(159)는 중력에 의해 아래 방향으로 이동하며 그리고/또는 프로파일 섹션을 따라 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)의 입구부 또는 진입부 쪽으로 끌어 당겨지게 된다. 이상적으로는, 호이스트 요소(70)의 밑면을 받치고 있는 카트리지(159)는, 그것이 충전 유닛(156)으로부터 인출될 때 호이스트 요소(70)의 밑면과 접촉을 유지한다. 그러나, 프로파일 섹션 및/또는 가이드를 따라 하나 이상의 점착성 지점이 있으면, 호이스트 요소가 카트리지로부터 분리되어, 카트리지가 복수의 프로파일 섹션의 진입부에 있는 정지부에 도달할 기회를 갖기 전에 좌초된 상태로 있게 되는 경향이 있다. 따라서, 후속 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에 막 도킹하려고 할 때, 카트리지(159)는 프로파일 섹션의 진입부에서 호이스트 요소(70)에 자신을 제시할 수 없어, 호이스트 요소(70)가 프로파일 섹션(158)(a 및 b)에 충돌하게 되며 그래서 위에서 논의된 종래 기술의 장치의 문제로 돌아갈 위험이 증가된다.

본 발명의 일 실시 형태에서, 카트리지는, 호이스트 요소(80)에 자기적으로 끌리고 그래서 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 이동함에 따라 그 호이스트 요소(70)와 접촉을 유지하는 하나 이상의 자석(182)을 포함할 수 있다. 따라서, 충전 스테이션에서 하차할 때, 호이스트 요소가 충전 유닛(156)으로부터 인출됨에 따라 카트리지(159)는 호이스트 요소(70)와 접촉 상태를 유지하며, 즉 자석은, 호이스트 요소(70)가 충전 유닛을 막 떠나려고 함에 따라 카트리지가 다시 프로파일 섹션의 진입부에 끌어 당겨지는 것을 보장한다. 카트리지(159)는, 카트리지(159)가 가이드(172)의 정지부(178)에 맞닿아 호이스트 요소(70)가 카트리지(159)로부터 분리될 때까지 호이스트 요소(70)와의 접촉 상태를 유지한다. 하나 이상의 자석(182)의 크기는, 호이스트 요소(70)가 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 따라 이동함에 따라 카트리지(159)가 그 호이스트 요소(70)와 접촉 상태를 유지하지만 호이스트 요소(70)가 충전 유닛(156)으로부터 인출됨에 따라 카트리지(159)가 정지부(178)에 부딪힐 때 호이스트 요소(70)로부터 분리되도록 충분한 자기적 인력이 있는 것을 보장하도록 정해진다. 호이스트 요소(70)가 충전 유닛(156)으로부터 인출되려고 할 때 카트리지(159)가 호이스트 요소(70)와 접촉 상태를 유지하는 것을 보장함으로써, 카트리지(159)가 후속 로봇형 로드 취급 장치로부터 호이스트 요소(70)를 수용하기 위해 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)의 진입부 또는 입구부에 도달하거나 복귀하게 된다. 호이스트 요소가 충전 유닛(156)으로부터 인출되려고 할 때 카트리지(159)가 호이스트 요소(70)와 접촉 상태를 유지하는 것을 보장하기 위한 다른 수단이 본 발명에서 허용된다. 예를 들어, 카트리지(159)의 입구부(170)는, 호이스트 요소(70)가 충전 유닛(156)으로부터 인출될 때 호이스트 요소(70)로부터 분리될 스냅 끼워맞춤 배치로 호이스트 요소(70)의 밑면이 카트리지와 상호 작용하도록 성형될 수 있다. 대안적으로, 충전 헤드 어셈블리(152)는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)의 진입부 쪽으로 카트리지(159)를 이동시키는 모터를 포함할 수 있다. 복귀 특징부는 대안적으로 카트리지(159)를 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)의 진입부 쪽으로 편향시키는 스프링과 같은 탄성 부재일 수 있다.

수직 방향으로 충전 유닛(156)의 이동을 가능하게 하기 위해, 충전 유닛(156)은 캐리지(135)에 탄성적으로 장착되는 충전 헤드 어셈블리(152)의 일부를 형성한다(도 15 및 17 참조). 도 13은 충전 유닛(156)을 수용하는 하우징(190)을 포함하는 본 발명에 따른 충전 헤드 어셈블리(152)의 일 예를 나타낸다. 충전 헤드 어셈블리의 추가 상세는 WO 2019/215221(Ocado Innovation Limited)에 설명되어 있고, 이의 내용은 여기서 포함되며 위에서 본 명세서의 서두에 설명되어 있다. 하우징(190)은 충전 유닛(156)을 지지하며, 그래서, 로봇형 로드 취급 장치(30)의 호이스트 요소(70)의 밑면이 카트리지(159)와 접촉함으로 인해 충전 유닛(156)은 하우징(190)에 대해 수직으로 이동할 수 없지만 하우징(190) 내에서 수평 방향으로 이동할 수 있다. 도 13 및 14에는, 또한 도 15 및 16에 나타나 있는 바와 같은 적절한 지지 구조물 또는 WO 2019/215221(Ocado Innovation Limited)(이의 내용은 여기에 참조로 포함됨)에 설명된 카트리지에 충전 헤드 어셈블리(152)를 장착하기 위한 브라켓(192)이 나타나 있다.

브라켓(192)은 충전 헤드 어셈블리(152)가 스프링 기구(194)에 의해 적절한 지지 구조물에 탄성적으로 장착될 수 있게 한다. 브라켓(192)의 한 단부는 지지 구조물에 고정식으로 부착되고, 충전 헤드 어셈블리(152)는 브라켓의 다른 단부에 탄성적으로 장착되어, 브라켓(192)에 대한 충전 헤드 어셈블리(152)의 수직 이동을 가능하게 한다. 충전 헤드 어셈블리(152)와 브라켓(192) 사이의 스프링 기구(194)는 브라켓(192)에 대한 충전 헤드 어셈블리(152)의 수직 이동을 허용한다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 스프링 기구는, 충전 헤드 어셈블리(152)를 브라켓(192)에 장착하고 브라켓(192)에 대한 충전 헤드 어셈블리(152)의 수직 이동을 허용하기 위한 도 13에 나타나 있는 바와 같은 2개의 스프링(194)을 포함한다. 충전 헤드 어셈블리(152)를 브라켓(192)에 탄성적으로 장착하기 위해 임의의 수의 스프링이 사용될 수 있고, 또는 동등하게 임의의 유형의 탄성 부재, 예를 들어 고무가 사용될 수 있다. 탄성 장착부는, 프로파일 섹션과의 상호 작용에 의해 그리고 충전 후에 충전 헤드 어셈블리(152)를 브라켓(192)에 더 가까운 위치로 복귀시킴으로써 충전 헤드 어셈블리(152)의 하향 수직 이동의 영향을 흡수하도록 브라켓(192) 쪽으로 충전 헤드 어셈블리(152)의 편향력을 제공한다. 이의 효과는, 충전 헤드 어셈블리(152) 아래의 그리드 셀 안으로 들어가는 후속 로봇형 로드 취급 장치가 충전 유닛(156)의 충전 제공 패드(163b)와 초기 접촉을 하지 않고 대신에 충전 유닛(156)의 카트리지(159)와 초기 접촉을 한다는 것이다. 더욱이, 탄성 장착부의 탄성을 변화시킴으로써, 예를 들어. 스프링 상수를 변화시킴으로써, 로봇형 로드 취급 장치에 작용하는 클램핑력은 특정 용례의 요구 대로 맞춤화될 수 있다.

사용시, 본 발명에 따라 로봇형 로드 취급 장치가 충전 스테이션에서 충전하도록 지시 받을 때, 그 로봇형 로드 취급 장치는, 충전 헤드 어셈블리가 위치되어 있는 그리드 셀 안으로 이동하도록 지시 받는다. 로드 취급 장치가 그리드 셀에 들어갈 때, 로봇형 로드 취급 장치의 정상부에 위치되어 있는 호이스트 요소가 충전 유닛(156)의 카트리지(159)와 상호 작용하거나 결합하여, 호이스트 요소(70)와 카트리지(159)가 가이드(172)에 의해 안내되는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)을 이동하게 된다. 이리하여, 충전 유닛(156)이 로봇형 로드 취급 장치의 정상부 쪽으로 끌어 당겨지고, 이에 의해 충전 유닛의 충전 제공 패드가 충전 수신 패드와 전기적 접촉을 하게 된다. 로봇형 로드 취급 장치의 재충전 가능한 전력 공급원과 충전 스테이션 사이의 통신 신호에 의해 결정된 바와 같이 충전이 완료되면, 로봇형 로드 취급 장치는 충전 스테이션에서 멀어지게 이동한다. 로봇형 로드 취급 장치가 그리드 셀로부터 멀어지게 이동함에 따라, 호이스트 요소는 충전 유닛(156)으로부터 인출된다. 이리하여, 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션으로부터 인출되게 한다. 호이스트 요소가 복수의 프로파일 섹션으로부터 인출되려고 할 때, 호이스트와 카트리지(159)의 하나 이상의 자석 사이의 자기적 인력으로 인해 카트리지(159)가 호이스트 요소(70)의 밑면을 받치고 있음으로써, 카트리지는 호이스트 요소와 함께 움직이게 된다. 카트리지(159)는 복수의 프로파일 섹션(158)(a 및 b)의 진입부 또는 입구부로 복귀되고, 일단 카트리지(159)가 가이드(172)의 정지부(178)에 부딪히면 호이스트 요소로부터 분리되어, 후속 로봇형 로드 취급 장치를 위한 카트리지(159)를 준다.

본 발명의 충전 유닛(156)은 WO 2019/215221(Ocado Innovation Limited)에 교시된 것과 같은 기존 충전 헤드 어셈블리에 쉽게 개장될 수 있다. 도 14는 정확한 배향으로 하우징(190)에 대한 본 발명의 충전 유닛(156)의 부착을 나타낸다. 이 예에서, 충전 유닛(156)을 하우징(190)에 장착하기 위해 하나 이상의 볼트가 사용된다. 충전 유닛(156)은 충전 유닛(156)을 수리하거나 충전 유닛을 본 발명에 따른 충전 유닛(156)으로 개장하기 위해 하나 이상의 엔드 플레이트를 제거한 후 하우징(190)으로부터 쉽게 제거될 수 있다. 본 발명의 충전 유닛(156)을 개장할 수 있는 능력 덕분에 본 발명의 충전 유닛은 "카셋트"로서 기능할 수 있다. 충전 유닛(156)을 포함하는 하우징(190)은 하나 이상의 볼트에 의해 브라켓(192)에 장착된다. 브라켓(192)은 충전 헤드 어셈블리가 WO 2019/215221(Ocado Innovation Limited)에 교시되고 도 6에 나타나 있는 바와 같은 캐리지 또는 본 발명의 대안적인 실시 형태에 따른 지지 구조물에 장착될 수 있게 한다.

도 6을 참조하면, 기존 충전 스테이션(37)은 주 구조물(50), 풀리 시스템(54), 클램프, 캐리지(35) 및 충전 헤드 어셈블리(52)를 포함한다. 주 구조물(50)은, 캐리지(35)가 움직일 수 있는 레일 또는 가이드(나타나 있지 않음)를 포함할 수 있다. 풀리 시스템(54)은 수동 또는 자동 작동 하에서 캐리지(35)를 조작하여, 레일 또는 가이드 상에서 주 구조물(50)의 일 섹션을 따라 캐리지(35)를 그리드 프레임워크 구조물(14)로부터 떨어진 안전한 위치로 이동시킬 수 있다. 캐리지(35)를 후퇴시킴으로써, 그리드 프레임워크 구조물(14)로부터 멀리 떨어진 안전한 위치로부터 캐리지(35)에 부착된 구성 요소를 수리할 수 있다. 클램프는 충전 스테이션(37)의 주 구조물(50)을 그리드 프레임워크 구조물(14)의 임의의 가장자리에 부착한다. 클램프는 그리드 프레임워크 구조물(14)을 형성하는 2개의 수직 직립 구조물(16)에 부착된다. 그리드 프레임워크 구조물(14)에 인접하지 않고 그리드 프레임워크 구조물(14)에 충전 스테이션(37)을 부착하는 것은, 제조/설치 및/또는 열팽창으로 인한 그리드 프레임워크 구조물(14)에서의 공차를 수용하는 데에 도움이되며, 그렇지 않으면 그 공차는 정렬 문제를 야기하고, 클램프가 그리드 프레임워크 구조물(14)로 충전 스테이션(37)을 효과적으로 이동시키기 때문에 해결될 수 있다. 서비스를 위해 충전 헤드 어셈블리(52)를 지지하는 캐리지를 인상하거나 권양하는 문제는, 충전 헤드 어셈블리(52)의 구성 요소에 대한 서비스를 위해 캐리지(35)를 권양하는 수동적인 노력 및 시간은 물론 충전 스테이션(37)에 복잡성을 더한다는 것이다.

본 발명의 충전 헤드 어셈블리(152)는 PCT 특허 공개 WO2015/019055(Ocado)에 교시된 바와 같이 적절한 스탠드에 의해 그리드 셀에 장착될 수 있으며, 그의 상세 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다. 대안적으로, 충전 헤드 어셈블리(152)는, 충전 헤드 어셈블리(152)가 다수의 그리드 셀에 서비스를 제공할 수 있도록 스탠드를 통해 연장되는 수직축을 중심으로 회전할 수 있다.

본 발명에 따른 충전 스테이션의 대안적인 실시 형태에서, 충전 헤드 어셈블리(152)를 지지하기 위한 캐리지(135)는, 캐리지(135) 및 그래서 충전 헤드 어셈블리(152)가 스탠드 또는 레그(150)를 통해 연장되는 수직 축선(X-X)을 중심으로 제 1 위치로부터 제 2 위치로 회전 가능하도록 하기 위해 적절한 스탠드 또는 레그(150)에 회전 가능하게 장착되는 "스윙 아암" 이다. 제 1 위치는, 충전 헤드가 적어도 하나의 그리드 셀 위에 돌출되도록 하는 작동 위치일 수 있고(도 15 참조), 제 2 위치는 충전 스테이션의 후방에서 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(152)에 접근할 수 있는 서비스 위치가 될 수 있다(도 16 참조). 따라서, 주 구조물을 따라 캐리지를 권양하는 대신에, 캐리지(135)는 적절한 기부(150), 예컨대 스탠드 또는 레그에 장착되는 스윙 아암일 수 있다. 이에 의해, 캐리지(150)가 주 구조물의 일부를 형성하기 때문에 캐리지를 지지하기 위한 주 구조물이 필요 없다. 그리드 셀 위에서 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(152)를 캔틸레버하는 능력은 여전히 스윙 아암으로 남아 있다. 핸들(196)이 작동 위치에서 서비스 위치로 또는 그 반대로 충전 헤드 어셈블리(152)의 회전을 도울 수 있다. 대안적으로, 스윙 아암(135)의 회전은 동력화될 수 있다. 충전 스테이션(137)이 충전 헤드 어셈블리(152)가 작동 위치에서 그리드 셀 위에 돌출되도록 그리드 구조물의 가장자리에 장착되는 경우에, 스윙 암(135)은 서비스 위치로 회전될 수 있는데, 즉 충전 헤드는 충전 헤드 어셈블리(152)에 접근하기 위해 그리드 구조물로부터 멀어지게 후방으로 회전된다. 작동 위치로부터 서비스 위치로 스윙 아암(135)의 이러한 각도 배향을 달성하기 위한 한 가지 방법은, 작동 위치가 서비스 위치와 정반대에 있는 것이다. 레그 또는 스탠드의 하단부는, 그리드 프레임워크 구조물의 공차 및 그리드 프레임워크 구조물을 구성하는 그리드 부재의 팽창/수축으로 인한 움직임을 수용하도록 적절한 클램프에 의해 그리드 프레임워크 구조물에 장착된다.

충전 헤드 어셈블리(152)를 수직 축선을 중심으로 회전시키기 위한 "스윙" 아암(135)의 확대도가 도 17에 나타나있다. 여기서, 충전 헤드 어셈블리(152)는 위에서 논의된 바와 같이 브라켓(192)을 통해 스윙 아암(135)의 제 1 단부에 장착되고, 스윙 아암(135)의 제 2 단부는 레그 또는 스탠드(150)에 회전 가능하게 장착된다. 스윙 아암(135)의 제 2 단부의 회전 가능한 장착은 당업계에 공지된 임의의 회전 기구일 수 있다. 예를 들어, 회전 기구는 베어링 및/또는 부시 어셈블리(198)에 의해 제공될 수 있다. 회전 기구는 동력화될 수 있다. 하나 이상의 잠금 기구(나타나 있지 않음)가 스윙 아암(135)에 제공되어, 충전 헤드 어셈블리가 그리드 셀 위에 돌출될 때 스윙 아암을 작동 위치에 잠금시키고 또한 서비스를 위해 충전 헤드 어셈블리에 접근하기 위해 서비스 위치에 잠금시킨다. 또한 도 17에 나타나 있는 바와 같이, 스윙 아암 또는 캐리지(135)는 힌지(200)를 통해 연장되는 수평 축선을 중심으로 하는 회전을 가능하게 하도록 힌지(200)에 의해 기부에 피봇식으로 장착될 수 있다. 힌지(200)는 서비스 위치로 이동할 때 충전 헤드 어셈블리의 구성 요소를 검사하기 위해 충전 헤드 어셈블리가 위쪽으로 플립될 수 있게 해준다.

도 16 내지 18에 나타나 있는 특정 예에서, 충전 스테이션(137)은 2개의 충전 헤드 어셈블리(152)를 포함하고, 2개의 충전 헤드 어셈블리 각각은 2개의 로봇 형 로드 취급 장치를 동시에 충전하기에 적합한 인접한 그리드 셀 위에 돌출되어 있다. 2개의 충전 헤드 어셈블리(152) 각각은 스윙 아암(135)의 상이한 부분들에 탄성적으로 장착되고, 스윙 아암(135)에 대해 개별적으로 움직일 수 있다. 본 발명의 특정 실시 형태에서, 충전 헤드 어셈블리(152)는 스윙 아암(135)의 양측에 측방에 배치되도록 스윙 아암(135)의 양측에 탄성적으로 장착된다.

본 발명의 특정 실시 형태는 스윙 아암(135)에 탄성적으로 장착된 2개의 충전 헤드 어셈블리(152)를 나타내지만, 본 발명은 2개의 충전 헤드 어셈블리(152)에 제한되지 않고 다수의 충전 헤드 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 18에서 충전 스테이션(237)의 사시도로 나타나 있는 바와 같이, 하나 이상의 스윙 아암(135)이 스탠드(150)에 회전 가능하게 장착될 수 있으며, 그래서 충전 스테이션은 "나무"와 비슷하고, 하나 이상의 스윙 아암(135) 각각은 하나 이상의 충전 헤드 어셈블리(152)를 지지한다. 예컨대, 복수의 스윙 아암(135)이 스탠드 또는 기부(150)에 회전 가능하게 장착될 수 있으며, 복수의 스윙 아암(135) 각각은 하나 이상의 충전 헤드 어셈블리(152)를 지지한다. 복수의 스윙 아암(135)은, 하나 이상의 그리드 셀 위에서 작동하는 제 1 스윙 아암(135a)에 장착되는 제 1 세트의 충전 헤드 어셈블리 및 서비스 위치에서 제 2 스윙 아암(135b)에 장착되는 제 2 또는 예비 세트의 충전 헤드 어셈블리를 제공한다. 작동 위치에 있는 하나 이상의 충전 헤드 어셈블리에 대한 서비스를 하고 충전 헤드 어셈블리에 대한 서비스를 하는 가동 중단 시간을 줄일 필요가 있을 때, 제 2 스윙 아암(135b)에 장착된 제 2 또는 예비 세트의 충전 헤드 어셈블리는 작동 위치로 회전될 수 있고, 제 1 세트의 충전 헤드 어셈블리를 지지하는 제 1 스윙 아암(135a)은 서비스 위치로 이동된다. 제 1 스윙 아암(135a)과 제 2 스윙 아암(135b)은, 제 1 스윙 아암(135a)의 회전에 의해 제 2 스윙 아암(135b)이 회전되도록 함께 연결될 수 있다. 따라서, 제 1 세트의 충전 헤드 어셈블리가 서비스를 받고 있는 동안, 제 2 세트의 충전 헤드가 작동 위치로 이동되기 때문에 충전 스테이션(237)은 여전히 작동된다. 복수의 스윙 아암(135)(a 및 b)은 단일 스탠드 또는 기부(150)에 배치될 수 있고, 그래서 충전 스테이션은 복수의 스윙 아암에 장착된 회전 대칭으로 배치된 세트의 충전 헤드 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전 헤드 어셈블리의 세트들은 별 형태로 복수의 스윙 아암에 장착될 수 있다.

다수의 스윙 아암을 포함하는 충전 스테이션을 갖고, 일 세트의 하나 이상의 충전 헤드 어셈블리를 지지하고 상이한 방향으로 연장되는 각 스윙 아암은 또한 다수의 로봇형 로드 취급 장치를 동시에 충전하는 이점을 갖는다. 예를 들어, 도 18에 나타나 있는 것처럼, 충전 스테이션을 그리드 프레임워크 구조물의 가장자리에 장착하는 대신에, 충전 스테이션은 그리드 구조물의 내부 쪽에 장착될 수 있어, 충전 헤드 어셈블리의 세트들이 다수의 그리드 셀 위에 돌출된다. 다시 말해, 각 스윙 아암은, 각 스윙 아암에 장착된 충전 헤드 어셈블리가 개별적인 그리드 셀에 돌출되도록, 즉 다수의 스윙 아암이 "별" 형태로 기부(150)에 장착되어 복수의 로봇형 로드 취급 장치가 주어진 충전 헤드 어셈블리에 도킹할 수 있도록 배향된다. 이러한 구성에서, 각 스윙 아암은 작동 위치에 있기 때문에 스윙 아암을 회전 가능하게 만들 필요가 없다. 도 18에서, 스탠드 또는 레그의 하단부는 그리드 셀의 적절한 앵커 지점에 장착된 것으로 나타나 있다. 도 18에 나타나 있는 특정 실시 형태에서, 충전 스테이션(237)의 기부 또는 스탠드(150)는 적절한 발부 또는 클램프에 의해 그리드 셀에 장착된다.

도 13 내지 도 18을 참조하여 설명한 충전 헤드 어셈블리는 도 9에 나타나 있는 충전 유닛에 한정되지 않으며, 기부를 통해 연장되는 수직 축선을 중심으로 회전 가능하게 기부에 장착되는 스윙 아암 또는 캐리지에 충전 헤드 어셈블리가 장착된다는 점에서, 도 7에 나타나 있는 바와 같은 충전 유닛을 포함할 수 있다.

Claims

그리드 패턴으로 배치된 복수의 그리드 부재를 포함하는 그리드 프레임워크 구조물(14) 상에서 작동하는 로봇형 로드(load) 취급 장치(30)를 위한 충전 유닛(156)으로서,
i) 로봇형 로드 취급 장치(30)의 충전 수신 헤드와 결합하기 위한 충전 제공 헤드,
ii) 복수의 프로파일 섹션(158),
iii) 상기 로봇형 로드 취급 장치(30)의 호이스트 요소(70)와 인터페이싱하기 위한 카트리지(159)를 포함하고,
상기 카트리지는 로봇형 로드 취급 장치(30)의 충전 수신 헤드에 대한 충전 제공 헤드의 수직 이동을 일으키도록 상기 복수의 프로파일 섹션을 따라 이동 가능한, 로봇형 로드 취급 장치를 위한 충전 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 프로파일 섹션(158) 각각은 상향 경사 표면을 가지며, 그래서, 로봇형 로드 취급 장치(30)의 충전 수신 헤드에 대한 전하 전달 헤드의 수직 이동을 일으키기 위해 상기 카트리지는 상기 복수의 프로파일 섹션(30) 각각의 상기 상향 경사 표면을 따라 이동 가능한, 충전 유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 카트리지(159)는 상기 복수의 프로파일 섹션(158)과 슬라이딩 접촉하는 적어도 하나의 슬라이딩 표면(181, 180)을 포함하는, 충전 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로파일 섹션(158)을 따르는 카트리지(159)의 이동을 안내하기 위한 가이드(172)를 더 포함하는 충전 유닛.
제 4 항에 있어서
상기 카트리지(159)는 하나 이상의 돌출 영역(174)을 포함하고, 상기 가이드(172)는, 복수의 프로파일 섹션(158)을 따르는 상기 카트리지의 이동을 제한하도록 상기 하나 이상의 돌출 영역(174)과 협력하도록 구성된 가이드 정지부를 포함하는, 충전 유닛.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 가이드(172)는 상기 복수의 프로파일 섹션(158)을 따르는 카트리지(159)를 안내하기 위해 상기 하나 이상의 돌출 영역(174)과 협력하기 위한 홈을 포함하는, 충전 유닛.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가이드(172)는 상기 프로파일 섹션(158) 중 적어도 하나에 인접한 립(lip)(176)에 형성되고, 상기 카트리지(159)는 그 립과 슬라이딩 접촉하는 돌출부(174)를 포함하는, 충전 유닛.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 프로파일 섹션은 상기 로봇형 로드 취급 장치의 호이스트 요소(70)의 폭을 수용하기 위한 진입부를 규정하도록 이격되어 있는, 충전 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 충전 유닛은 카트리지를 복수의 프로파일 섹션의 진입부로 복귀시키기 위한 복귀 특징부를 더 포함하는, 충전 유닛.
제 9 항에 있어서,
상기 복귀 특징부는 카트리지를 복수의 프로파일 섹션의 진입부에 편향시키기 위한 수단을 포함하는, 충전 유닛.
제 9 항에 있어서,
상기 복귀 특징부는 자석을 포함하고 그리고/또는 동력화되어 있는, 충전 유닛.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서
상기 충전 제공 헤드는 적어도 2개의 충전 제공 패드를 포함하는, 충전 유닛.
제 12 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 충전 제공 패드는 탄성 부재에 의해 외측으로 편향되는, 충전 유닛.
적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(152)를 포함하는 충전 스테이션(137)으로서, 그 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 충전 유닛(56)을 포함하고, 상기 충전 스테이션은 상기 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(152)를 지지하기 위한 지지 구조물을 더 포함하고, 이 지지 구조물은 기부(150) 및 적어도 하나의 캐리지(135)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(152)는 상기 캐리지(135)에 탄성적으로 장착되어, 상기 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리는 상기 기부로부터 외측으로 연장되고 상기 캐리지(135)에 대해 수직 방향으로 이동 가능한, 충전 스테이션.
제 14 항에 있어서,
상기 캐리지(135)는 풀리 시스템(54)에 의해 상기 기부(150) 쪽으로 후퇴 가능한, 충전 스테이션.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 캐리지(135)는 기부를 통해 연장되는 수직 축선을 중심으로 회전 가능하도록 그 기부(150)에 회전 가능하게 장착되는, 충전 스테이션.
제 16 항에 있어서,
상기 캐리지(135)는 상기 기부(150)에 회전 가능하게 장착되는 아암인, 충전 스테이션.
보관 시스템으로서,
제 1 세트의 트랙, 및 실질적으로 수평면에서 상기 제 1 세트에 대해 횡방향으로 연장되고 복수의 그리드 공간 또는 그리드 셀을 포함하는 그리드 패턴으로 배치되는 제 2 세트의 트랙을 포함하는 그리드 구조물; 및
제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 충전 스테이션(137)을 포함하고,
상기 충전 스테이션은 이 충전 스테이션의 적어도 하나의 충전 헤드 어셈블리(52)가 적어도 하나의 그리드 셀 위에 돌출되도록 상기 그리드 구조물에 장착되는, 보관 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 보관 시스템은 로드 취급 장치(30)를 더 포함하고,
상기 로드 취급 장치는,
i) 복수의 그리드 공간 또는 그리드 셀 위에서 제 1 세트 및 제 2 세트의 트랙을 따라 횡단하도록 상기 로드 취급 장치(30)를 그리드 프레임워크 상에서 이동시키도록 작동적으로 배치되는 구동 기구;
ii) 리프팅 구동 어셈블리 및 그래버(grabber) 장치(39)를 포함하는 리프팅 장치 - 상기 로드 취급 장치가 그리드 공간 또는 그리드 셀을 차지하는 컨테이너의 적층체(12) 위쪽에 위치될 때, 상기 그래버 장치(39)는, 사용시에, 컨테이너(10)를 해제 가능하게 잡고 또한 상기 적층체(12)로부터 컨테이너를 컨테이너 수용 공간(40) 안으로 들어 올리도록 구성됨 -; 및
iii) 상기 충전 제공 헤드와 결합하기 위한 충전 수신 헤드 및 충전 유닛(56)의 카트리지(159)와 인터페이싱하기 위한 호이스트 요소(70)를 포함하는, 보관 시스템.