(57)【要約】注文履行のシステムおよび方法を説明する。システムは、保管および取り出しシステム（４００）と、移送システムと、少なくとも１つのピックステーション（３５）とを備える。移送システムは、保管および取り出しシステム（４００）とピックステーション（３５）との間に配置された搬送手段（５１、５３、５７、５９）をさらに備え、保管および取り出しシステム（４００）から移送システムに配送されるアイテム（２８）は、ピックステーション（３５）の通常の動作とは独立して、ピックステーション（３５）に搬送されてもよい。【選択図】図３ａ
2021527608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保管および取り出しシステム４００とピックステーション３５とを備える履行システムであって、
前記ピックステーション３５は、保管アイテムサイド４１とピッキングされたアイテムサイド３９とを備え、
前記履行システムは、前記保管および取り出しシステム４００と前記ピックステーション３５との間に位置する移送システムをさらに備え、
前記移送システムは、移送ステーション４９と、前記移送ステーション４９を前記ピックステーション３５の前記保管アイテムサイド４１にリンクする搬送手段５１、５３、５７、５９とを備え、前記ピックステーション３５において配送コンテナＤＴにピッキングされるアイテム２８の一部分は、前記搬送手段５１、５３、５７、５９によって前記ピックステーション３５に供給されるようになっている、履行システム。
【請求項２】
前記搬送手段５１、５３は、軌道５１上で動作可能な複数のアイテム輸送デバイス５３を備え、
前記軌道は、前記ピックステーション３５を前記移送ステーション４９にリンクするように適合されている、請求項１に記載の履行システム。
【請求項３】
アイテム輸送デバイス５３が無人搬送車５３を備える、請求項１または２に記載の履行システム。
【請求項４】
前記搬送手段５７、５９は、コンベヤ５７上で運搬される複数のアイテム輸送コンテナ５９を備え、前記コンベヤは、前記ピックステーションを前記移送ステーション４９にリンクするように適合されている、請求項１に記載の履行システム。
【請求項５】
前記移送システムは、前記保管および取り出しシステム４００から出力された保管コンテナ１０から前記移送ステーション４９上にアイテム２８をピッキングするように適合されたロボットピッキング手段をさらに備える、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項６】
前記ロボットピッキング手段は、前記移送ステーション４９から前記搬送手段５１、５３、５７、５９上にアイテム２８をピッキングするようにさらに適合されている、請求項５に記載の履行システム。
【請求項７】
前記ピックステーションは、前記ピックステーション３５に配送されるアイテム２８を一時的に保管するための一時的な保持ロケーションをさらに備える、請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項８】
前記保管および取り出しシステム４００は、直立材１６のフレームワーク１４の上部に位置している一連の軌道上で動作する少なくとも１つのロードハンドリング装置を備える格子ベースの保管システムを備え、
前記保管および取り出しシステム４００は、前記ロードハンドリング装置３０、または各ロードハンドリング装置３０によって上からアクセス可能な、前記フレームワーク１４内のスタック１２に積み重ねられた複数のコンテナ１０をさらに備える、請求項1から７のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項９】
前記複数のコンテナ１０は、保管容器１０と、保管容器１０に入れ子にされた配送コンテナＤＴとを備え、
前記保管容器１０は、直立材の前記フレームワーク１４内のスタック中に保管され、
前記ロードハンドリング装置は、保管容器１０、配送コンテナＤＴを上から取り出すように適合され、
前記ロードハンドリング装置３０、または各ロードハンドリング装置は、前記ロードハンドリング装置が前記スタック１２の上の軌道上で動作し、予め定められたコンテナを取り出すことができる程度にだけコンテナ１０の断面積よりも大きい断面積を有する、請求項８に記載の履行システム。
【請求項１０】
前記ロードハンドリング装置３０は、前記スタック１２の上方に配置された前記軌道の格子２２の単一の空間を占有する、請求項９に記載の履行システム。
【請求項１１】
前記保管および取り出しシステム４００は、シャトルおよびラックシステムを備える、請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項１２】
前記ピッキングされるべきアイテム２８は、オンライン小売環境において顧客注文を履行するために必要とされるアイテム２８を備える、請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項１３】
前記ピッキングされるべきアイテム２８は、オンライン小包および郵便配送環境における小包または手紙のようなアイテムを備える、請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の履行システム。
【請求項１４】
保管および取り出しシステム４００と、移送システムと、ピックステーション３５とを備える履行システムにおいてアイテム２８を取り扱う方法であって、
前記保管および取り出しシステムから必要とされるアイテム２８を備えるコンテナ１０を取り出すことと、
前記取り出されたコンテナ１０から前記移送システム中の移送ステーション４９に前記アイテムを移送することと、
前記移送ステーション４９から搬送手段５１、５３、５７、５９に少なくとも１つのアイテム２８を移送することと、
前記移送されたアイテム２８をピックステーション３５に搬送することと、
前記ピックステーション３５において前記搬送手段５３、５９から前記アイテムをピッキングすることとを備える方法。
【請求項１５】
前記ピックステーション３５において前記搬送手段５３、５９から前記ピックステーション３５に位置する一時保管ロケーションに前記アイテム２８をピッキングするステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記履行システムの発送部分への前方へのトランスミッションのために、前記アイテムを配送コンテナＤＴにピッキングするステップをさらに備える、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ピッキングするおよび／または移送するステップは、前記アイテム２８をロボットでピッキングまたは移送することを備える、請求項１４から１６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記取り出しするステップは、前記保管および取り出しシステム上で動作するロードハンドリング装置３０を使用して、前記保管および取り出しシステムから前記移送システムにコンテナ１０を配送することを備える、請求項１４から１７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記搬送するステップは、無人搬送車を介して前記アイテム２８、または各アイテム２８を搬送することを備える、請求項１４から１８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記搬送するステップは、コンベヤを介して前記アイテム２８、または各アイテム２８を搬送することを備える、請求項１４から１８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注文履行のためのシステムおよびその方法に関する。排他的ではないが、より具体的には、本発明は、オンライン小売環境において顧客注文を履行するためのアイテムの注文履行のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの商業および産業活動は、多数の異なる在庫アイテムの保管を可能にし、そのようなアイテムが顧客注文を形成するために取り出され、ピッキングされることを可能にするシステムを必要とする。
【０００３】
複数の製品ラインのアイテムの保管および取り出しのための１つの既知のタイプのシステムでは、アイテムは、保管容器またコンテナ中に位置付けられる。容器またはコンテナは、互いの上に積み重ねて配置され、スタックは列で配置される。保管容器またはコンテナは、上方からアクセスされ、ロードハンドリング装置によってスタックから取り出される。ＥＰ３０３０，５０４Ｂ１（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）は、コンテナのスタックがフレーム構造内に配置されているこのようなロボットピッキングシステムを説明している。このタイプのシステムは、添付の図面の図１と２において概略的に図示されている。ロボットロードハンドリング装置は、軌道のシステム上で制御可能に移動され、軌道は、コンテナのスタックの上方に位置する格子を形成する。
【０００４】
ＥＰ３０３０，５０４Ｂ１で説明されているロボット保管および取り出しシステムでは、格子は、軌道によって規定された一連の格子空間を備え、コンテナの各スタックは、単一の格子空間の占有面積内に位置付けられている。使用する際、ロボット荷積みハンドラは、スタックの上方の軌道上を進み、コンテナの予め定められたスタックの上方に制御可能に位置付けられる。適切な位置で、持ち上げ機構がロボットロードハンドリング装置から降ろされると、その一部であるグリッパデバイスがコンテナを係合し、前記容器またはコンテナを、スタックからロードハンドリング装置内の空洞に持ち上げる。この特定のシステムでは、ロボットロードハンドリング装置の断面は、単一の格子空間のエリアに実質的に一致する。さらに、軌道およびロボットロードハンドリング装置は、２つのロードハンドリング装置が隣接する格子空間を占有し、動作時にいずれかの方向に互いに通過するように構成される。
【０００５】
ロボットロードハンドリング装置の別の形態は、例えば、ノルウェー特許番号ＮＯ３１７３６６Ｂ１（Ａｕｔｏｓｔｏｒｅ  ＡＳ）に説明されており、開示されるカンチレバータイプのロードハンドリング装置は、動作時に２つの格子空間を占有する。本発明は、このようなカンチレバータイプのロードハンドリング装置を使用する保管および取り出しシステムに適用することができる。さらに、特定の実施形態を参照して以下でより詳細に説明する本発明の文脈において、上述の２つの例の代わりに、任意の形態または構成のロードハンドリング装置を使用することができることが理解されるだろう。
【０００６】
ＥＰ３０３０，５０４Ｂ１を参照して上述したような既知の格子ベースの保管および取り出しシステムでは、保管容器またはコンテナは、スタックから持ち上げられ、保管容器またはコンテナは、顧客注文を履行するために必要とされるインベントリーアイテムを収容する。いったんロードハンドリング装置によって持ち上げられると、保管容器またはコンテナは、ロードハンドリング装置によって、ピックステーションの上方または隣接する出力ポートに、または、ピックステーション自体に配送される。このようにして、保管容器またはコンテナは、システムの保管および取り出しエリアから、アイテムを保管コンテナまたは容器から取り出し、顧客注文を含む配送コンテナに移送することができるポイントに移動される。
【０００７】
ＥＰ２，５３０，０３５Ｂ１（Ｄｅｍａｔｉｃ  ＧｍｂＨ）に詳細に記載されているような既知の保管および取り出しシステムのさらなる形態では、アイテムまたは物体は、棚またはラック上の保管容器またはコンテナに保管され、保管容器またはコンテナは、シャトルによって取り出される。シャトルは、保管コンテナまたは容器を持ち上げシステムに移動させ、持ち上げシステムは、保管コンテナまたは容器を一連のコンベヤに移動させ、一連のコンベヤは、保管容器またはコンテナをピックステーションに輸送し、ピックステーションでは、アイテムまたは物体が、保管容器またはコンテナまたは容器から、顧客注文を含む配送コンテナへと取り出される。そのような保管および取り出し部分のラックおよびシャトルシステムは、ＥＰ３０３０，５０４Ｂ１に記載された格子ベースの保管および取り出しシステムとは構造的に異なるが、両方とも、ピッキングされるアイテムを含む容器またはコンテナがピックステーションに輸送されることになる。
【０００８】
上述した保管および取り出しシステムは、一般に「人への品物」ピッキングシステムと呼ばれる。保管コンテナまたは容器は、ロケーション、ピックステーションに提供され、保管コンテナまたは容器から顧客コンテナまたは容器に移動される必要とされるアイテムについての顧客注文を含む配送コンテナに一時的に近接して位置付けられる。このような「人への品物」のピックステーションの構造的配置は、必要とされるアイテムを保管コンテナまたは容器から顧客注文コンテナまたは容器に移動させるための最も効率的かつ生産的な方法であり、ピックステーションの構造的配置は、ピックステーションに位置付けられている作業者がピッキングプロセス中に歩く必要がないようなものであるため、アイテムは１つのコンテナから別のコンテナに単純に移動される。このようにして、すべての利用可能な動作時間を、アイテムをピッキングすることに充てることができる。
【０００９】
このようなピックステーションの構造的配置はまた、保管容器またはコンテナから顧客の注文へのアイテムのロボットピッキングに、より容易に役立つことが理解されるだろう。上記で説明したシステムにおけるピックステーションでは、必要とされる１つ以上のインベントリーアイテムは、保管容器またはコンテナから手動でまたはロボットで取り出され、配送コンテナ中に配置されてもよく、配送コンテナは、顧客注文またはその一部を形成し、適切な時間における発送のために充填される。
【００１０】
このような注文は、複数の配送コンテナを含むことができ、必要とされる配送コンテナの数は、注文されるアイテムまたは製品の数によって規定されることがさらに理解されるだろう。したがって、多数の保管コンテナまたは容器を、保管および取り出しロケーション内の保管ポジションからピックステーションに移動させる必要があるかもしれない。
【００１１】
任意の注文ピッキングシステムにおけるピックステーションの数は、ピックステーションの専有面積に利用可能な空間と、選ばれた建物における全体としての保管および取り出しシステムとによって制限される。この結果、頻繁に必要とされるアイテムおよび製品は、必要に応じて、ロボット荷積みハンドラまたはシャトルおよびコンベヤによって、ピックステーションへ、および、ピックステーションから、何度も輸送される必要があるかもしれず、それによって、ハンドラまたはシャトルによって必要とされる移動の数を増加する。
【００１２】
しかしながら、上述したような「人への品物」システムは、高価になる傾向がある。多くの場合、特に食料品注文ピッキングでは、比較的少数のアイテムタイプ（在庫管理単位すなわちＳＫＵ）が、ピッキングされるアイテム全体の大部分を占める。したがって、同じ保管コンテナまたは容器が、何度もピックステーションに運ばれる必要がある。
【００１３】
所定のピックステーションへの保管コンテナまたは容器の移動の数を減らすための方法およびシステムが提案されており、そのような方法およびシステムの1つがＧＢ２，５２４３８３Ｂ１（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｔｄ）に記載されている。記載されたシステムおよび方法では、作業者が複数の共通に必要とされるアイテムをピックステーションの一時保管ロケーションでピックできるように、各ピックステーションに保持設備が設けられる。このシステムおよび方法は、かなりの利益をもたらすが、これらは、ピックステーションのサイズ、一時的保持設備のサイズ、および計画期間の間に１つのピックステーションで処理することができる注文の数によって制限される。
【００１４】
本発明は、同じコンテナまたは容器またはＳＫＵが所定のピックステーションに繰り返し提示されることが必要とされる問題を克服することを目的とし、それによって、ピックステーションの上の、あるいは、格子ベースまたは他の保管および取り出しシステムの出力ポートにおけるロードハンドリング装置の移動を、あるいは、ピックステーションにおける保管容器またはコンテナの密集を低減することを目的とする。有利なことに、これは、例えば、保管容器から配送コンテナへのアイテムの移動としてトランザクションが定義される場合に、トランザクション当たりのコストを下げることと、所定の保管および取り出しシステムのスループットを増加させることとの両方を行うことができる。
【００１５】
上述した既知の保管およびピッキングシステムは、保管容器またはコンテナおよび配送コンテナの、移動およびロケーション、在庫の移動およびロケーション、ならびに、システム中の任意の所定のポイントで必要とされる作業者のロケーションおよび数を制御するように作用するコンピュータユーティリティの制御下で動作することが理解されるだろう。さらに、格子ベースのシステムでは、コンピュータユーティリティは、ロードハンドリング装置の移動およびロケーションを制御し、ロードハンドリング装置と注文ピッキングシステムとの間の通信を制御することができる。
【発明の概要】
【００１６】
本発明にしたがうと、保管および取り出しシステムとピックステーションとを備える履行システムが提供され、ピックステーションは、保管アイテムサイドとピッキングされるアイテムサイドとを備え、履行システムは、保管および取り出しシステムとピックステーションとの間に位置付けられた移送システムをさらに備え、移送システムは、移送ステーションと、移送ステーションをピックステーションの保管サイドにリンクする搬送手段とを備え、ピックステーションにおいて配送コンテナＤＴにピッキングされるアイテムの一部分は、搬送手段によってピックステーションに供給される。
【００１７】
本発明にしたがうと、保管および取り出しシステムと、移送システムと、ピックステーションとを備える履行システムにおいてアイテムを取り扱う方法がさらに提供され、保管および取り出しシステムから必要とされるアイテムを備えるコンテナを取り出すことと、取り出されたコンテナから移送システム中の移送ステーションにアイテムを移送することと、移送ステーションから搬送手段に少なくとも１つのアイテムを移送することと、移送されたアイテムをピックステーションに搬送することと、ピックステーションにおいて搬送手段からアイテムをピッキングすることとを備える。
【００１８】
このようにして、本発明は、従来技術の問題を克服し、出力ポートおよびピックステーションの数を増加させること、または、システム上のロボット荷積みハンドラの数を増加させることを必要とすることなく、所定のシステムの可能なスループットを一時的に増加させるシステムおよび方法を提供する。実際に、本発明は、システム上のロボット荷積みハンドラの減少を可能にし、したがって、システムの資本コストを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付の線図を参照して、本発明を説明する。
【図１ａ】図１ａは、格子ベースの保管および取り出しシステムの１つの形態の概略斜視図であり、フレームワーク内のスタック中のコンテナを示し、ロードハンドリング装置は、コンテナを取り出し、前記コンテナをピックステーションの上方の出力ポートに配送するようにフレームワークの上方の軌道上で動作可能である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの保管および取り出しシステムの概略側面図であり、図１ａの保管および取り出しシステムのピックステーション中の現場での作業員を示す。
【図１ｃ】図１ｃは、図１ｂおよび図１ｃの保管および取り出しシステムの概略平面図であり、保管および取り出しシステムの出力ポートを示す。
【図２】図２は、図１ａ、１ｂおよび１ｃの保管および取り出しシステム上で動作可能なロードハンドリング装置の１つの形態の概略斜視図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の１つの態様にしたがう保管、取り出しおよびピッキングシステムの一部を形成する一連のピックステーションの概略斜視図であり、ピックステーションは、中間保持設備を備え、ピックステーション中間保持設備には、複数のアイテム輸送デバイスによってピッキングするためのアイテムが供給され、アイテム輸送デバイスには、保管および取り出しシステムから移送ステーションにおけるロボットピッキングシステムを介してアイテムが供給される。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａのピックステーションおよびピックステーション中間保持設備の概略平面図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ａおよび図３ｂに示すシステムの特徴を示す概略ブロックダイヤグラムである。
【図４ａ】図４ａは、図３ａ、３ｂおよび３ｃの本発明のさらなる形態の概略平面図であり、アイテム輸送デバイスは、任意のピックステーションの任意の中間保持設備に輸送される前に、複数の移送ステーションから供給される。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａのシステムの概略平面図である。
【図４ｃ】図４ｃは、図４ａおよび４ｂのシステムの特徴を示す概略ブロックダイヤグラムである。
【図５ａ】図５ａは、アイテム輸送デバイスが搬送手段上のさまざまなピックステーションの中間保持設備間を移動する一連のトレイを備える本発明の別の形態の概略斜視図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａのピックステーションおよび搬送配置の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の説明では、「保管容器１０」は、インベントリーアイテムの保管のために意図されたコンテナ、容器、または、トートを示すために使用され、「配送コンテナＤＴ」は、顧客によってなされた注文を履行するために充填されることを意図されたコンテナ、容器、または、トートを示すために使用され、「トレイ」は、オンライン小売環境または別の方法で、アイテムまたはＳＫＵを輸送するためのコンテナ、容器またはトートを示すために使用される。この専門用語は、本文献内においては参照および説明を容易にするために使用されることが理解されるだろう。しかしながら、保管容器１０、トレイおよび配送コンテナＤＴは、同一の形状および構成のものであってもよいことに留意されたい。さらに、配送コンテナＤＴは、保管システムまたはその任意部分内の（入れ子コンテナとして知られている）容器１０内に保管されてもよい。コンテナのカテゴリを規定するのは、実際のサイズ、形状、または、構成の何らかの変化よりもむしろ、容器、コンテナ、トレイまたはトートの機能である。
【００２１】
さらに、本発明は、図１および２に概略的に示され、ＥＰ３０３０，５０４Ｂ１により完全に説明され、参照によりここに組み込まれ、その中で詳細に説明されるような、格子ベースの保管および取り出しシステムに適用されるものとして、最初の実施例で説明される。本説明の目的のために、格子ベースの保管および取り出しシステムの詳細な動作はここでは繰り返されず、本発明とのインターフェースに関する基本的な動作要件のみが説明される。さらに、本発明は、格子ベースの多様性と他の配置および構成を有することとの両方の他の形態の保管および取り出しシステムに適用され、融合されてもよいことが理解される。
【００２２】
図１および２の保管システムを参照して、本発明の１つの形態を説明する。
【００２３】
図１で示すシステムにおいて、積み重ね可能な保管容器１０は、スタック（積み重ね）１２を形成するように、互いの最上部に積み重ねられている。スタック１２は、高さが可変であってもよく、変わる数の保管容器１０を備えてもよく、倉庫または製造環境におけるフレーム構造１４内に配置される。図１は、容器１０のスタック１２を含むフレーム構造１４の概略斜視図である。各保管容器１０は、典型的には複数の製品またはインベントリーアイテム２８を保持し、容器１０内の製品インベントリーアイテム２８は、同一であってもよく、または、保管、取り出し、およびピッキングシステムが置く使用に依存して異なる製品タイプのものであってもよい。例えば、アイテムは、小包または手紙、あるいは保管、取り出しまたはピッキングを必要とする他のアイテムであってもよい。さらに、保管容器１０は、複数の異なるインベントリーアイテム２８を収容するように物理的に小区分されてもよい。
【００２４】
保管システムのフレーム構造１４は、水平部材１８、２０を支持している複数の直立部材１６を備えている。平行水平部材１８の第１のセットが、直立部材１６により支持された複数の水平格子構造を形成するために、平行水平部材２０の第２のセットに対して垂直に配置される。部材１６、１８、２０は、典型的には金属から製造されるが、必要とされる構造的特徴を有する任意の適切な材料が使用されてもよい。フレーム構造１４が保管容器１０のスタック１２の水平移動を防止し、保管容器１０の垂直移動を誘導するように、保管容器１０は、フレーム構造１４の部材１６、１８、２０間にスタックされる。
【００２５】
フレーム構造１４の最上レベルは、スタック１２の最上部に渡って格子パターンで配置されたレール２２を含む。図１を参照すると、レール２２は、複数のロボットロードハンドリング装置３０を支持する。平行レール２２の第１のセット２２ａが、フレーム構造１４の最上部に渡って第１の方向（Ｘ）へのロードハンドリング装置３０の移動を誘導し、第１のセット２２ａに対して垂直に配置された平行レール２２の第２のセット２２ｂは、第１の方向に対して垂直な第２の方向（Ｙ）へのロードハンドリング装置３０の移動を誘導する。この方法において、レール２２は、Ｘ−Ｙ平面における、２次元でのロードハンドリング装置３０の移動を可能にするので、ロードハンドリング装置３０は、スタック１２のうちのいずれか上のポジションに移動できる。
【００２６】
ロードハンドリング装置の１つの形態を、図２でより詳細に示す。各ロードハンドリング装置３０は、スタック１２の上で、フレーム構造１４のレール２２上で、Ｘ方向およびＹ方向に移動するように配置されている車両３２を備えている。車両３２の前方の一対のホイール３４および車両３２の後方の一対のホイール３４からなるホイール３４の第１のセットが、レール２２の第１のセット２２ａの２つの隣接するレールに係合するように配置される。同様に、車両３２の各側の一対のホイール３６からなる、ホイール３６の第２のセットは、レール２２の第２のセット２２ｂの２つの隣接するレールに係合するように配置される。ホイール３４、３６の各セットを、持ち上げて、降ろすことができるので、ホイールの第１のセット３４、または、ホイールの第２のセット３６のいずれかは、どの時点においても、レール２２ａ、２２ｂのそれぞれのセットに係合される。
【００２７】
ホイール３４の第１のセットがレール２２ａの第１のセットに係合され、ホイールの第２のセット３６がレール２２から完全に持ち上げられているとき、車両３２中に収納されている駆動機構（図示せず）を介して、ロードハンドリング装置３０をＸ方向に移動させるために、ホイール３４を駆動することができる。Ｙ方向にロードハンドリング装置３０を移動させるために、ホイールの第１のセット３４は、レール２２から完全に持ち上げられて、ホイールの第２のセット３６は、レールの第２のセット２２ｂとの係合の中に降ろされる。その後、駆動機構を使用してホイールの第２のセット３６を駆動し、Ｙ方向への移動を達成することができる。
【００２８】
このようにすることで、１つ以上のロボットロードハンドリング装置３０が、集中制御ユーティリティ（図示せず）の制御下で図１に示されるようにフレーム構造１４上でスタック１２の上部レイヤの周囲を移動することが可能となる。各ロボットロードハンドリング装置３０には、必要とされるアイテムまたは製品２８を備える容器１０にアクセスするために、スタック１２から１つ以上の保管容器１０を持ち上げるための持ち上げ手段３８が設けられる。
【００２９】
車両３２の本体は、空洞４０を備え、空洞４０は、保管容器１０を保持することが可能なサイズのものである。持ち上げ手段３８は、好ましくは、ウィンチ手段および保管容器１０グリッパアセンブリ３９を備える。使用する際の持ち上げ手段３８は、降ろされて、スタック１２中の保管容器１０と係合し、保管容器１０と係合すると、上方に巻き上げられ、保管容器１０をスタック１２から車両３２の本体の空洞４０内に持ち上げる。
【００３０】
このようにして、格子ベースの保管システム上で複数のロボットロードハンドリング装置３０を使用して、どの時点においても、製品、アイテムまたは品物の複数の容器１０をスタック１２における複数のロケーションから取り出すことが可能になる。
【００３１】
いったん取り出されると、ロードハンドリング装置３０の本体３２の空洞４０内に位置付けられた容器１０は、ロードハンドリング装置３０によって格子上の任意のポイントに輸送されてもよい。上述のように、またＥＰ３，０３０，５０４Ｂ１を参照すると、取り出された容器３０は、保管および取り出しシステムの出力ポート３３に輸送され、そこからピックステーション３５に移送される。
【００３２】
ピックステーション３５において、保管容器１０は、作業者の前に、配送コンテナＤＴに隣接して、またはその近傍に自動的に位置付けられる。次に、作業者は、必要とされる数のアイテムを保管容器１０からピッキングし、ピッキングしたアイテムを配送コンテナＤＴに移送することができる。次に、配送コンテナＤＴは、発送エリアにルーティングされ、そこから、顧客に配送される適切な輸送機関に積み込まれる。図１および図２を参照して説明した特定の実施形態では、配送コンテナＤＴは、保管および取り出しシステムを介して発送エリアにルーティング（発送）される。これは、発送のための所望の時間のいくらか前にピッキングされている注文の場合に有利である。しかしながら、保管および取り出しシステムについての異なる設計または実装が使用される場合には、これである必要はなく、配送コンテナは、ピックステーション３５から直接発送するためにルーティングされてもよいことを理解されたい。保管容器１０は、保管および取り出しシステム４００に戻される。
【００３３】
上記の説明から、製品またはアイテム２８を収容する保管容器１０および配送コンテナＤＴを備える保管コンテナ１０はすべて、ピックステーション３５を介してルーティングされることが理解されるだろう。
【００３４】
図３ａ、３ｂ、および３ｃは、本発明の第１の実施形態を示している。図３ａおよび図３ｂでは、参照を容易にするために、保管および取り出しシステム４００は示されていない。本発明のこの実施形態では、保管および取り出しシステム４００の出力ポート３３は保管および取り出しシステム４００のフレームワーク１４の空のカラムを備え、出力シュート３７を形成する。保管および取り出しシステムの出力シュート３７は、ピックステーション３５の近辺に位置しているが、ピックステーション３５から離れて位置付けられる。
【００３５】
ピックステーション３５は、２つのセクション、配送コンテナＤＴサイド３９および保管コンテナ１０サイド４１を備える。ピックステーション３５の２つのサイド３９、４１は、２つのサイド３９、４１が、保管コンテナ１０中のアイテム２８がピックステーション３５に位置する作業者によって配送コンテナＤＴに移動できるように接触するように配置される。
【００３６】
ピックステーション３５の配送コンテナＤＴサイド３９は、配送コンテナＤＴ入力３９’と配送コンテナＤＴ出力３９’’とを備える。ピックステーション３５の配送コンテナＤＴ入力３９’は、保管および取り出しシステム４００の出力シュート３７を備え、その下に、配送コンテナＤＴは、保管および取り出しシステム４００の出力シュート３７の上方のポート３３に位置するときに、ロボットロードハンドリング装置３０の持ち上げ手段３８によって、降ろされる。
【００３７】
ピックステーション３５の配送コンテナＤＴ出力３９’’は、保管および取り出しシステム４００の入力シュート３７を備え、その上に、配送コンテナＤＴは、保管および取り出しシステム４００の入力シュート３７の上方のポート３３に位置するときに、ロボットロードハンドリング装置３０の持ち上げ手段３８によって、持ち上げられる。
【００３８】
配送コンテナＤＴの入力３９’および出力３９’’は、配送コンテナＤＴをピックステーション３５の配送コンテナＤＴサイド３９の入力３９’から出力３９’’に移動させるように適合された適切な形態の搬送手段４３によってリンクされる。
【００３９】
ピックステーション３５の配送コンテナＤＴサイドの搬送手段４３は、配送コンテナＤＴがピックステーション３５における作業者に陳列される多数の提示ポジションを提供するように適合されてもよい。
【００４０】
ピックステーション３５の保管コンテナ１０サイド４１は、保管コンテナ１０入力４１’と保管コンテナ１０出力４１’’とを備える。
ピックステーション３５の保管コンテナ１０の入力４１’は、保管および取り出しシステム４００の出力シュート３７を備え、その下に、保管コンテナ１０は、保管および取り出しシステム４００の出力シュート３７の上方の出力ポート３３に位置するときに、ロボットロードハンドリング装置３０の持ち上げ手段３８によって、降ろされる。
【００４１】
ピックステーション３５の保管コンテナ１０の出力４１’’は、保管および取り出しシステム４００の入力シュート３７を備え、保管コンテナ１０は、その上に、保管および取り出しシステム４００の入力シュート３７の上方のポート３３に位置するときに、ロボットロードハンドリング装置３０の持ち上げ手段３８によって、持ち上げられる。
【００４２】
保管コンテナ１０の入力４１’および出力４１’’は、保管コンテナ１０をピックステーション３５の保管コンテナ１０サイド４１の入力４１’から出力４１’’に移動させるように適合された適切な形態の搬送手段４３によってリンクされる。
【００４３】
ピックステーション３５の保管コンテナ１０サイドの搬送手段４３は、保管コンテナ１０がピックステーション３５における作業者に陳列される複数の提示ポジションを提供するように適合されてもよい。
【００４４】
ピックステーション３５の各サイド３９、４１に入力シュート３７および出力シュート３７がある必要はなく、単一のシュート３７がピックステーション３５の各サイドで役立つことができることが理解されるだろう。この場合、保管および配送コンテナ１０、ＤＴを降ろし、持ち上げることは、制御手段（図示せず）によって同期が行われることを必要とする。
【００４５】
さらに、ピックステーション３５の方式および構造は例としてのみ示されており、ピックステーション３５の多くの他の形態および配置が当業者によって想定されてもよいことが理解されるだろう。例えば、配送コンテナＤＴは、保管コンテナ１０の上に提示されてもよく、または配送コンテナＤＴは、ピックステーション３５内の作業者の位置で保管コンテナ１０の下に提示されてもよい。
【００４６】
使用する際には、配送コンテナＤＴは、ロードハンドリング装置３０の持ち上げ手段３８上の保管および取り出しシステム４００の出力シュート３７の下に降ろされ、ロードハンドリング装置３０は、保管および取り出しシステム４００の出力ポート３３の上に位置付けられる。
【００４７】
配送コンテナＤＴは、ピックステーション３５の配送コンテナＤＴサイド３９に入り、搬送手段４３を介してピックステーションの配送コンテナＤＴサイド３９の出力に向かって移動する。
【００４８】
同時に、顧客注文を含む配送コンテナＤＴにピッキングされる必要があるアイテム２８を含む保管コンテナ１０は、ピックステーション３５の保管コンテナ１０サイド４１に入り、搬送手段４３を介してピックステーションの保管コンテナ１０サイド４１の出力に向かって移動する。
【００４９】
配送コンテナＤＴおよび保管コンテナ１０がそれぞれの方向に移動すると、ピックステーション３５に位置する作業者は、適切なグラフィカルユーザインターフェース（図示せず）上の命令によって指示されるように、保管コンテナ１０から配送コンテナＤＴにアイテムを移動させる。
【００５０】
配送コンテナＤＴおよび保管コンテナ１０のこのような調整は、適切なコンピュータ制御ユーティリティ（図示せず）の制御下で行われることが理解されるだろう。
【００５１】
作業者の前の適切な提示ポジションで配送コンテナＤＴおよび保管コンテナ１０を調整することが望ましいが、適切な配送コンテナＤＴを作業者の前の関連する保管コンテナ１０と正確に一致させることが可能でない状況がある。例えば、必要とされたコンテナＤＴ、１０のいずれかを保管および取り出しシステム４００の出力ポート３３に運搬するロードハンドリング装置３０に遅延がある場合、配送コンテナＤＴは必要とされた保管コンテナ１０と同期せずに作業者に到着するかもしれない。
【００５２】
加えて、ピックステーション３５にまだ到着していない配送コンテナ１０を含む複数の配送コンテナＤＴにピッキングすることを別にすれば、複数のアイテム２８が、単一の保管コンテナ１０から必要とされるかもしれない。
【００５３】
これが生じる事例では、ピックステーション３５には、一時的な保持ロケーション４７がさらに設けられ、作業者は、提示されている関連する配送コンテナＤＴの前に、提示された保管コンテナ１０からのアイテム２８を配置することができる。そのような一時的な保持ロケーション４７は、しばしば小さいものであり、１つまたは２つのアイテム２８のみを収容することができるにとどまる。
【００５４】
上述の説明から理解されるように、保管コンテナ１０は、ここに収容されるアイテムが顧客コンテナＤＴにピッキングされるように、ピックステーション３５に継続的に運ばれる。これは、結果として、保管および取り出しシステム４００の上の軌道上のかなりの数のロボット荷積みハンドラ３０の移動をもたらす。これは、その後、密集に、全体としてシステム内の同期問題につながる出力ポート３３につながることがある。これは、オンライン食料品履行システムにおいて必要とされるかもしれないような、多数の高速で移動する消費者アイテムを保管し、ピッキングするために使用されるロボットピッキングシステムにおいて特に問題となることがある。しかしながら、この特定の問題は、そのような使用ケースに限定される必要はない。
【００５５】
図３ａに示されるように、本発明の第１の実施形態の物体保管取り扱いおよび取り出しシステムは、移送システムをさらに備え、移送システムは、配送コンテナＤＴにピッキングされることが頻繁に必要とされるアイテム２８が配置されてもよい移送ステーション４９を備える。移送ステーション４９は、何らかの形態のテーブル構造または収容面を備えることができ、アイテム２８は、保管および取り出しシステム４００から追加の出力シュート３７を介して出力された連続する保管コンテナ１０から移送されてもよい。移送ステーション４９は、保管および取り出しシステム４００の下に位置付けられ、保管および取り出しシステム４００の出力ポート３３は、保管および取り出しシステム４００上で作動するロボットロードハンドリング装置３０が、必要とされる保管コンテナ１０を移送ステーション４９に隣接する保持ポジションまで降ろすことができるように位置付けられ、そこから、その中に収容されたアイテム２８は、ロボットまたは手動で移送ステーション４９上にピッキングされることができる。
【００５６】
本発明の第１の実施形態の移送ステーション４９は、テーブルタイプの構造または表面として上述されているが、移送ステーション４９は、特許公開番号ＧＢ２，５２４，３８３Ｂ１（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）に完全に記載されているような、ＶＬＭのような棚構造を備えてもよいことが理解されるだろう。
【００５７】
図３ａおよび図３ｂに示すように、移送ステーション４９とピックステーション３５との間には、一連の無人搬送車（ＡＧＶ）５３が走行する軌道５１が位置付けられている。軌道５１は、移送ステーション４９を、ピックステーション３５、または各ピックステーション３５に位置付けられ、ピックステーション３５、または各ピックステーション３５における作業者の手の届く範囲内にあるＡＧＶポジション５５にリンクする。ＡＧＶ５３は、その上に配置されたアイテム運搬部分を有する車両を備える。ＡＧＶ５３は、保管および取り出しシステム制御ユーティリティの制御下で、移送ステーション４９とピックステーション３５、または各ピックステーション３５との間を移動することができる。図３ａおよび図３ｂに示すように、複数のＡＧＶ５３がどの時点においても使用されてもよい。
【００５８】
使用する際には、図３ｃに示すシステムの概略ブロック図を参照して示されるように、保管容器１０は、出力ポート３３および出力シュート３７を介して保管および取り出しシステム４００から出力される。保管容器１０は、計画された注文範囲で顧客注文を履行するために必要とされるアイテム２８を含む。アイテム２８は、ロボット５７または手動の適切なピッキング手段によって、移送ステーション４９上に移送される。多数のアイテム２８が保管容器１０から移送ステーション上にピッキングされ、前記移送されたアイテム２８のうちの少なくとも１つを必要とする注文がピッキングされるピックステーション３５、または各ピックステーション３５で必要とされるまで、アイテム２８は、移送ステーション４９上に残ることが理解されるだろう。
【００５９】
保管容器１０が空になったとき、または予め定められた数のアイテム２８がピッキングされたとき、保管容器１０はシュート３７を介して保管システム４００に戻される。保管容器１０は、保管および取り出しシステム４００上で動作するロードハンドリング装置３０によって収集されてもよいことが理解されるだろう。しかしながら、保管容器１０は、他の何らかの適切な手段（図示せず）を介して保管システム４００に戻されることが可能である。さらに、保管容器１０が保管されるべきさらなるアイテム２８を含まない場合、空の保管容器１０は、アイテム２８で満たすために、保管容器充填ステーション（図示せず）に戻されてもよい。
【００６０】
移送ステーション４９上に位置付けられたアイテム２８は、ロボットによりまたは手動で移送ステーション４９から取り出され、ＡＧＶ５３上に配置されてもよい。ピッキングされたアイテム２８を含むＡＧＶは、適切にプログラムされたユーティリティの制御下で、そのようなアイテム２８を必要とするピックステーション３５、または各ピックステーション３５に位置しているＡＧＶポジション５５まで軌道５１上を移動する。
【００６１】
図３ｃに見られるように、配送コンテナＤＴで必要とされるアイテムは、多数の手段を介して、保管および取り出しシステム４００からピックステーションに移動されてもよい。最初に、アイテム２８を含む保管容器は、ロードハンドリング装置３０およびピックステーションの保管容器サイド４１の入力シュート４１’を介して、ピックステーション３５の保管容器サイド４１に移動されてもよい。代替的に、上述のように、必要とされるアイテム２８を含む保管容器１０は、シュート３７を介して保管および取り出しシステム４００から移送ステーション４９に隣接するポイントに出力されてもよく、そのポイントで、アイテム２８は、移送ステーション４９に移送され、個々のＡＧＶ上に置かれる。その後、個々のアイテム２８は、ＡＧＶ５３上を軌道５１を介して、ピックステーションＡＧＶロケーション５５に移送され、そこから、アイテムは、作業者によって、ピックステーション３５の配送コンテナサイド４１の配送コンテナＤＴにピッキングされることができる。
【００６２】
さらに、各ピックステーション３５は、一時的な保持設備４７をさらに備えることができ、この一時的な保持設備４７において、作業者は、アイテム計画期間内のあるポイントで必要とされるが、その時点でピックステーション３５に位置している所定の配送コンテナＤＴには必要とされない、上述の手段のいずれかを介してピックステーションに配送される個々のアイテム２８を配置することが理解されるだろう。
【００６３】
いったん配送コンテナＤＴが、所定の顧客注文またはその一部に必要なすべてのアイテムを含むと、配送コンテナＤＴは、必要とされる時間に顧客に発送するために、保管および取り出しシステム４００に戻される。配送コンテナＤＴは、保管および取り出しシステム４００内の保管ポジションに戻されてもよく、または発送エリアに直接輸送されてもよいことが理解されるだろう。いずれにしても、配送コンテナは、保管および取り出しシステム４００上で動作するロードハンドリング装置によって輸送することができる。
【００６４】
図３ｃを参照して上述したように、ピックステーションには、ピックステーション３５の保管サイドにルーティングされた保管容器１０を介して、またはＡＧＶ５３を介して、または、これらのルーティング方法の両方の組合せを介して、顧客注文のための個々のアイテムが供給されてもよく、追加の保管空間が一時的な保持ロケーション４９中のピックステーションに提供される。
【００６５】
図３ｃにおいて、アイテム２８および保管容器１０および配送コンテナＤＴの異なる可能なルートが、異なる形の矢印によって表されている。
【００６６】
所定の設備内のすべてのピックステーション３５が上述のオプションのすべてを有するとは限らないことが理解されるだろう。例えば、任意の所定の設備内のピックステーションの半分のみがＡＧＶロケーション５５を有することが可能であってもよく、したがって、いくつかのピックステーション３５は、保管容器１０をピックステーション３５の保管容器サイド４１に供給するロードハンドリング装置３０を介してのみ供給されてもよい。さらに、すべてのピックステーション３５に一時的な保持ロケーション４７が設けられているとは限らないかもしれない。しかしながら、所定の設備中のすべてのピックステーション３５には、上述され、図３ａ、３ｂ、および３ｃに概略的に表されるオプションのすべてが設けられてもよいことも理解されるだろう。
【００６７】
図４ａ、４ｂおよび４ｃは、所定の保管および取り出しシステム４００に関係付けられているピックステーション３５が上述の供給機構のすべてを備える設備を示す。図４ｂに見られるように、複数の移送ステーション４９が設けられ、共通の軌道５１によってリンクされ、軌道５１は設備中のすべてのピックステーション３５をリンクする。
【００６８】
このようにして、ピックステーション３５で必要とされるアイテム２８は、上述したように移送ステーション４９のいずれか１つに運ばれ、任意のピックステーション３５のＡＧＶロケーション５５への前方へのトランスミッションのためにＡＧＶ５３上にロボットまたは手動でピッキングされてもよい。アイテムをロボットでピッキングする場合、各移送ステーションには、特定のタイプのアイテム２８をピッキングすることができるロボットピッキングデバイスを設けることができることが理解されるだろう。例えば、１つの移送ステーション４９には、重いアイテムをピッキングすることができるロボットピッキングアームが設けられてもよく、１つの移送ステーション４９には、ボトルをピッキングすることができるロボットピッキングアームが設けられてもよく、さらなる移送ステーション４９には、箱をピッキングすることができるロボットピッキングアームが設けられてもよい。しかしながら、各ロボットピッキングアームには、任意の重量、サイズ、または構成の任意のアイテムをピッキングするための手段が設けられてもよいことが理解されるだろう。
【００６９】
さらに、ＡＧＶ５３は、ピックステーション３５で必要とされるアイテム２８のうちのいずれかを運搬することができる任意の適切な形態のＡＧＶを含むことができることが理解されるだろう。各ＡＧＶには、任意の所定のピックステーション３５で必要に応じて１つ以上のアイテムを運搬するための手段が設けられてもよい。
【００７０】
このようにして、保管および取り出しシステム４００から移送システムに配送されるアイテム２８は、ピックステーション３５の通常の動作とは独立してピックステーション３５に搬送されてもよく、それによって、保管および取り出しシステム４００中での複数の追加のロードハンドリング装置３０の移動を必要とすることなく、ピックステーションへのアイテム２８の追加の供給を提供することが理解されるだろう。
【００７１】
図５ａおよび５ｂは、本発明の別の形態を示しており、この形態では、ＡＧＶ５３および軌道５１の組合せが、トレイ５９を運搬する一連のコンベヤ５７に置き換えられている。本発明の前述の実施形態の移送ステーション４９はそのままであり、アイテムが保管および取り出しシステム４００中の保管容器１０から移送ステーション４９上に移動される方法は、前述の通りである。しかしながら、いったん移送ステーション４９上に置かれると、個々のアイテム２８はコンベヤ５７上に位置付けられたトレイ５９に移送される。トレイ５９は、コンベヤ５７上で、ピックステーション３５に位置付けられているトレイロケーション５５に移動される。
【００７２】
コンベヤ５７は、任意の適切な形態の搬送手段を含むことができ、駆動ローラコンベヤ、高速駆動コンベヤ手段、または、ＡＣＯＰＯＳｔｒａｋ（登録商標）コンベヤのような適切なコンベヤ手段、または、トレイ５９上のアイテム２８を移送ステーション４９からピックステーション３５に運搬することができる他の何らかの適切な搬送手段を含むことができるがこれらに限定されない。
【００７３】
任意の所定の設備は、上述のシステムのすべての組み合わせを備えてもよいことが理解されるだろう。さらに、トレイ５９とコンベヤ５７の組合せ、または、配送コンテナＤＴへの移送のためのＡＧＶ５３のオンおよびオフのような二次搬送手段への保管容器１０から移送ステーション４９にアイテムを移送するために、あるいは、一時保管ロケーション４７を使用しようとしまいとアイテムを直接保管容器１０からピックステーション３５における配送コンテナＤＴに移送するために、ロボットピッキングデバイスのみを使用して完全に自動化されるように設備は適合されてもよい。
【００７４】
さらに、アイテムを保管および取り出しシステム４００から、配送コンテナＤＴでピッキングするためのピックステーション３５に移動させるために二次移送手段を使用することにより、単一の保管容器１０を単一のロードハンドリング装置３０によって取り出すことができるので、保管および取り出しシステム上でのロードハンドリング装置の移動の回数が減るが、保管容器は、その中に収容されたアイテム２８のすべてを取り出して、単一のロードハンドリング装置の移動のために設備内のすべてのピックステーション３５にアクセス可能にすることができることが理解されるだろう。
【００７５】
本発明の搬送手段は、例えば、ドローン、ホバークラフト、および他の手動搬送方法、例えば、クーリーまたは他の手動搬送手段等であるがこれらに限定されない、他の形態または搬送デバイスを備えてもよいことが理解されるだろう。さらに、ＡＧＶまたは搬送手段の他の形態は、搬送される製品のタイプに依存して異なるタイプであってもよい。
【００７６】
このようにして、アイテム２８を配送コンテナＤＴに移送する複数の方法は、所定の設備パレートにわたって分散されたアイテム２８が、効率的かつタイムリーな方法でピックステーション３５に供給されることを可能にし、任意の所定のアイテムのために移送の選択された方法は、所定のピックステーション３５における所定の注文のために必要とされるアイテム２８の頻度および数にしたがって管理される。
【００７７】
上記の実施形態は、単一間隔の格子ベースの保管および取り出しシステムを参照して説明しているが、本発明は、ロードハンドリング装置が保管および取り出しシステム上の複数の格子空間を占有するＡｕｔｏｓｔｏｒｅ（登録商標）、または、Ｋｎａｐｐ（登録商標）ＯＳＲシャトルおよびラックベースのシステム、または、アイテム２８が出力されてもよい出力ポートを有する他の何らかの形態の保管および取り出しシステムのような、他の何らかの形態の格子ベースの保管および取り出しシステムに関係付けて使用されてもよいことが理解されるだろう。
【００７８】
さらに、本発明の実施形態は、例えば、オンライン食料品注文の履行環境において、複数のアイテムを含む注文のためにピッキングされるアイテム２８を参照して説明してきたが、本発明は、一般的な商品履行のような他の形態のオンライン小売および供給において使用されてもよいことが理解されるだろう。さらに、本発明は、小包仕分けおよび配送のような他の履行および仕分け環境、ならびに、製造または組み立て状況における予備部品供給のような他のロジスティクス履行シナリオで使用される保管および取り出しシステムに適用されてもよく、履行という用語は、任意のアイテム要件の履行を含むように広く解釈される。
【図１ａ】
2021527608.tif 000003
【図１ｂ】
2021527608.tif 000004
【図１ｃ】
2021527608.tif 000005
【図２】
2021527608.tif 000006
【図３ａ】
2021527608.tif 000007
【図３ｂ】
2021527608.tif 000008
【図３ｃ】
2021527608.tif 000009
【図４ａ】
2021527608.tif 000010
【図４ｂ】
2021527608.tif 000011
【図４ｃ】
2021527608.tif 000012
【図５ａ】
2021527608.tif 000013
【図５ｂ】
2021527608.tif 000014
【国際調査報告】
2021527608.tif 000015
2021527608.tif 000016
2021527608.tif 000017
2021527608.tif 000018