(57)【要約】  在庫品目を輸送するための装置は、ハウジングと、駆動モジュールと、合体モジュールと、昇降シャフトと、回転モジュールとを含む。駆動モジュールは、装置を少なくとも第一方向に推進し得る。合体ヘッドは、在庫ホルダに結合し或いは支持し得る。回転モジュールは、昇降シャフトに対してハウジング内で回転を誘発し得る。昇降シャフトは、合体ヘッドに接続し、ハウジングが昇降シャフトに対して回転されるときに、合体ヘッドを上昇し得る。
2010514647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを含み、
当該装置を少なくとも第一方向に選択的に推進するよう動作可能な駆動モジュールを含み、
在庫ホルダを結合すること及び支持することの少なくとも１つを動作可能な合体ヘッドを含み、
該合体ヘッドに接続される昇降ヘッドを含み、該昇降ヘッドは、ハウジングが前記昇降シャフトに対して回転されるときに、前記昇降ヘッドを上昇するよう動作可能であり、
前記昇降シャフトに対する前記ハウジング内の回転を誘発するよう動作可能な回転モジュールを含む、
装置。
【請求項２】
前記駆動モジュールは、当該装置を在庫ホルダの下に位置付けるよう動作可能であり、当該装置は、前記合体ヘッドを前記在庫ホルダに向かって上昇することによって、少なくとも部分的に、前記在庫ホルダと合体するように動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記回転モジュールは、
前記ハウジングを回転するよう動作可能な第一アクチュエータと、
該第一アクチュエータが前記ハウジングを回転する間に、前記合体ヘッドの向きが実質的に一定なままであるよう、前記昇降シャフトにトルクを適用するように動作可能な第二アクチュエータとを含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記合体ヘッドが、作動されるときに回転することが防止されるように動作可能な制動素子をさらに含み、当該装置は、
前記制動素子を活性化し、且つ、
前記制動素子が活性化される間に前記ハウジングを回転するよう動作可能である、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記制動素子は、１つ又はそれよりも多くの脚部を含み、該脚部は、展開されるときに、当該装置が位置する表面を押し付け、前記１つ又はそれよりも多くの脚部は、展開されるときに、前記合体ヘッドが回転することを防止するよう動作可能である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記回転モジュールは、前記駆動モジュールの全部又は一部を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記駆動モジュールは、第一車輪と、第二車輪とを含み、前記第一車輪及び前記第二車輪を第一方向に回転することによって当該装置を前方方向に推進し、前記第一車輪及び前記第二車輪を第二方向に回転することによって当該装置を後方方向に推進するようさらに動作可能であり、
前記回転モジュールは、前記第一車輪と、前記第二車輪とを含み、前記回転モジュールは、前記第一車輪及び前記第二車輪を両方向に回転することによって前記ハウジング内で回転を誘発するようさらに動作可能である、
請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記回転モジュールに第一回転運動及び第二回転運動の１つを遂行するよう選択的に指示するよう動作可能である処理モジュールをさらに含み、
前記第一回転運動は、前記合体ヘッドの向きを実質的に変更せずに前記ハウジングを回転することを含み、
前記第二回転運動は、前記ハウジングを回転する間に、前記合体ヘッドを回転することを含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記昇降シャフトは、ネジ山付きシャフトを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記昇降シャフトは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して第一方向に回転されるときに、前記合体ヘッドを上げるよう動作可能であり、前記昇降シャフトは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して第二方向に回転されるときに、前記合体ヘッドを下げるようさらに動作可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
在庫品目を輸送するための方法であって、
第一場所で、可動駆動ユニットを在庫ホルダの下に位置付け、
前記可動駆動ユニットは、合体ヘッドと、昇降シャフトとを含み、前記合体ヘッドは、前記昇降シャフトに接続され、前記昇降シャフトは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して回転されるときに、前記合体ヘッドを上昇するよう動作可能であり、
前記ハウジングを前記昇降シャフトに対して回転することによって、前記昇降シャフトで前記合体ヘッドを上昇し、
前記合体ヘッドが前記在庫ホルダに結合すること及び前記在庫ホルダを指示することの少なくとも１つを行うよう、前記可動駆動ユニットを前記在庫ホルダと合体し、
前記可動駆動ユニット及び前記在庫ホルダを第二場所に移動することを含む、
方法。
【請求項１２】
前記昇降シャフトに対して前記ハウジングを回転することは、
第一アクチュエータを使用して前記ハウジングに第一トルクを適用し、
前記第一アクチュエータが前記ハウジングに前記第一トルクを適用する間、前記合体ヘッドの向きが実質的に一定なままであるよう、第二アクチュエータを使用して前記シャフトに第二トルクを適用することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記可動駆動ユニットは、活性化されるときに、前記合体ヘッドが回転することを防止するよう動作可能な制動素子を含み、
前記昇降シャフトに対して前記ハウジングを回転することは、
前記制動素子を活性化し、
前記制動素子が活性化される間、前記ハウジングにトルクを適用することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記制動素子は、展開されるときに、前記装置が位置する表面を押し付ける、１つ又はそれよりも多くの脚部を含み、前記制動素子を活性化することは、前記１つ又はそれよりも多くの脚部を展開することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第二場所に前記第一ユニットを移動することは、
前記可動駆動ユニットを第一方向に前記第二場所に移動し、
前記可動駆動ユニットを回転する間に、前記合体ヘッドの向きを変更せずに、前記可動駆動ユニットを回転し、
前記可動駆動ユニットを第二方向に第三場所に移動することを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記在庫ホルダの特定の面を操作者に提示するよう、前記第三場所で前記可動駆動ユニット及び前記合体ヘッドを回転することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記昇降シャフトで前記合体ヘッドを上昇することは、前記ハウジングを前記昇降シャフトに対して第一方向に回転することによって、前記昇降シャフトで前記合体ヘッドを上げることを含み、前記ハウジングを前記昇降シャフトに対して第二方向に回転することによって、前記合体ヘッドを下げることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
在庫品目を輸送するためのシステムであって、
複数の在庫ホルダを含み、各在庫ホルダは、在庫品目を貯蔵するよう動作可能であり、
可動駆動ユニットを含み、該可動駆動ユニットは、
ハウジングと、
前記装置を前方方向及び後方方向に選択的に推進するよう動作可能な駆動モジュールを含み、該駆動モジュールは、前記可動駆動ユニットを前記在庫ホルダの選択的な１つの下に位置付けるよう動作可能であり、
前記可動駆動ユニットが前記選択的な在庫ホルダと合体されるとき、前記選択的な在庫ホルダに結合すること又は指示することの少なくとも１つを行うよう動作可能な合体ヘッドを含み、
該合体ヘッドに接続される昇降シャフトを含み、該昇降シャフトは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して回転されるときに、前記合体ヘッドを上昇するよう動作可能であり、
前記昇降シャフトに対する前記ハウジング内の回転を誘発するよう動作可能な回転モジュールを含む、
システム。
【請求項１９】
前記可動駆動ユニットは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して回転するときに、前記選択的な在庫ホルダの向きを維持するよう動作可能な負荷制御モジュールをさらに含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
在庫品目を輸送するための装置であって、
第一場所で可動駆動ユニットを在庫ホルダの下に位置付けるための手段を含み、
前記可動駆動ユニットは、
ハウジングと、
昇降シャフトとを含み、
前記合体ヘッドは、前記昇降シャフトに接続され、前記昇降シャフトは、前記ハウジングが前記昇降シャフトに対して回転されるときに、前記合体ヘッドを上げるように動作可能であり、
前記ハウジングを前記昇降シャフトに対して回転することによって、前記昇降シャフトで前記合体ヘッドを上昇するための手段を含み、
前記合体ヘッドが前記在庫ホルダと結合すること及び支持することの１つを行うよう、前記可動駆動ユニットを前記昇降ホルダと合体するための手段を含み、
前記可動駆動ユニット及び前記在庫ホルダを第二場所に移動するための手段を含む、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、材料取扱いシステムに関し、より具体的には、在庫システム内で在庫品目を輸送するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信販売及び電子商取引倉庫、空港手荷物システム、並びに、特注製造施設におけるような現代的な在庫システムは、在庫品目の要求に対する速く正確な応答を提供する点で有意な挑戦に直面している。そのような在庫要求に対する応答のプロセスにおける遅滞及び滞貨は、作業者生産性の減少、受注取消、スループットの減少、又は、他の損失を招き得る。近年、自動化がそのようなシステム内で在庫品目を貯蔵し且つ回収する速度及び効率を向上している。それにも拘わらず、高容量システムでは、自動化システムの速度及び効率は、自動化システムの全体的な効率を依然として制限し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明によれば、在庫システムに関連する不利点及び問題は、実質的に減少され或いは解消される。具体的には、在庫品目を輸送するための改良された技法を利用する在庫システムが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの実施態様によれば、在庫品目を輸送するための装置は、ハウジングと、駆動モジュールと、合体モジュールと、昇降シャフトと、回転モジュールとを含む。駆動モジュールは、装置を少なくとも第一方向に推進し得る。合体ヘッドは、在庫ホルダに結合し或いは支持し得る。回転モジュールは、昇降シャフトに対するハウジング内の回転を誘発し得る。昇降シャフトは合体ヘッドに接続し、ハウジングが昇降シャフトに対して回転されるときに、合体ヘッドを上昇し得る。
【０００５】
本発明の他の実施態様によれば、在庫品目を輸送するための方法は、第一場所で可動駆動ユニットを在庫ホルダの下に位置付けることを含む。可動駆動ユニットは、ハウジングと、合体ヘッドと、昇降シャフトとを含む。合体ヘッドは、昇降シャフトに接続され、昇降シャフトは、ハウジングが昇降シャフトに対して回転されるときに、合体ヘッドを上昇し得る。本方法は、ハウジングを昇降シャフトに対して回転することによって、昇降シャフトで合体ヘッドを上昇し、合体ヘッドが在庫ホルダに結合し或いは支持するように、可動駆動ユニットを在庫ホルダと合体することも含む。追加的に、本方法は、可動駆動ユニット及び在庫ホルダを第二場所に移動することを含む。
【０００６】
本発明の特定の実施態様の技術的な利点は、システムスループットを増大し、電力使用を減少し、より少ない機械部分を利用する在庫移動装置を含む。加えて、本発明の具体的な実施態様は、在庫貯蔵構成部品を輸送し且つ操作するための改良された技法を支持し得る。本発明の他の技術的な利点は、以下の図面、記載、及び、請求項から当業者に直ちに明らかであろう。その上、特別な利点が上記に列挙されたが、様々な実施態様が、列挙された利点の全部又は一部を含み得るし、或いは、全く含み得ない。
【０００７】
本発明及びその利点のより完全な理解のために、付属の図面と共に、以下の記載が今や参照される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】具体的な実施態様に従った在庫貯蔵システムを示す概略図である。
【図２Ａ】在庫貯蔵システムにおいて使用され得る可動駆動ユニットの具体的な実施態様を示す側面図である。
【図２Ｂ】在庫貯蔵システムにおいて使用され得る可動駆動ユニットの具体的な実施態様を示す上面図である。
【図２Ｃ】在庫貯蔵システムにおいて使用され得る可動駆動ユニットの具体的な実施態様を示す上面図である。
【図３Ａ】可動駆動ユニットの代替的な実施態様を示す側面図である。
【図３Ｂ】可動駆動ユニットの代替的な実施態様を示す上面図である。
【図３Ｃ】可動駆動ユニットの代替的な実施態様を示す側面図である。
【図３Ｄ】可動駆動ユニットの代替的な実施態様を示す上面図である。
【図４Ａ】可動駆動ユニットの具体的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す一部切欠き図である。
【図４Ｂ】可動駆動ユニットの具体的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す概略図である。
【図４Ｃ】可動駆動ユニットの具体的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す概略図である。
【図４Ｄ】可動駆動ユニットの具体的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す概略図である。
【図５Ａ】可動駆動ユニットの追加的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す一部切欠き図である。
【図５Ｂ】可動駆動ユニットの追加的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す正面図である。
【図５Ｃ】可動駆動ユニットの追加的な実施態様のための例示的な構成部品及び構造を示す側面図である。
【図６】在庫システム内の場所の間で在庫ホルダを移動するときの可動駆動ユニットの具体的な実施態様の例示的な動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、可動駆動ユニット２０と在庫ホルダ３０とを含む、在庫品目４０を貯蔵し、分類し、且つ、回収するための在庫システム１０を例証している。在庫ホルダ３０は、多様な品目種類の多数の在庫品目４０を貯蔵する。可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０と関連付けられた作業空間内の指定地点の間で在庫ホルダ３０を移動する。具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０は、在庫品目４０のための輸送回数の減少、電力使用の減少、輸送中の在庫ホルダ３０のより洗練された制御、及び／又は、他の利益をもたらし得る、在庫ホルダ３０を輸送するための特定の技法を支援する。
【００１０】
可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０の作業空間内で移動することができ、それ自体を推進し且つ作業空間内の特定の目的地に操縦するための如何なる適切な構成部品をも含み得る。加えて、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０が可動駆動ユニット２０によって結合され且つ／或いは支持されるよう、在庫ホルダ３０と合体し得る。在庫ホルダ３０と合体されるとき、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０を操縦し且つ／或いはその他の方法で移動することもできる。可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０が可動駆動ユニット２０と合体される間に在庫ホルダ３０と合体するための並びに在庫ホルダ３０を操作するための如何なる適切な構成部品をも含み得る。可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様の構成部品は、図２Ａ−２Ｂ及び３Ａ−３Ｄに関連して以下により詳細に記載される。
【００１１】
在庫ホルダ３０は、在庫ホルダ３０上又は内に在庫品目４０を貯蔵する。具体的な実施態様において、在庫ホルダ３０は、多数の貯蔵ビンを含み、各貯蔵ビンは、在庫品目４０を保持することができる。加えて、具体的な実施態様において、在庫品目４０は、在庫ホルダ３０上又は内のフック又はバーから垂れ下がる。一般的には、在庫ホルダ３０は、在庫ホルダ３０内に且つ／或いは在庫ホルダ３０の外表面上に如何なる適切な方法でも在庫品目４０を貯蔵し得る。在庫ホルダ３０は、可動駆動ユニット２０によって回転され、運搬され、或いは、他の方法で移動され得る。図１は、簡潔性の故に、単一の在庫ホルダ３０のみを示しているが、在庫システム１０は、如何なる適切な数の在庫ホルダ３０をも含み得る。結果的に、在庫ホルダ３０は、在庫システム１０内に在庫品目４０を貯蔵する幾つかの在庫ホルダ３０の１つを表し得る。
【００１２】
在庫品目４０は、自動在庫システム内の貯蔵、回収、及び／又は、処理に適した如何なる物体をも表す。１つの実施例として、在庫システム１０は、通信販売倉庫施設を表し得るし、在庫品目４０は倉庫施設内に貯蔵される商品を表し得る。他の実施例として、在庫システム１０は、商品返却施設を表し得るし、在庫品目４０は顧客によって返品される商品を表し得る。さらに他の実施例として、在庫システム１０は製造施設を表し得るし、在庫品目４０は、特注コンピュータシステム用の電子構成部品のような、最終製品に組み立てられるべき製造キットの個々の構成部品を表し得る。しかしながら、より一般的には、在庫品目４０は、在庫システム１０内に貯蔵され且つ回収され得る如何なる適切な物体をも表し得る。
【００１３】
以下の記載は、簡潔性の目的のために、単一の可動駆動ユニット２０が単一の在庫ホルダ３０と合体し且つ輸送する在庫システム１０の実施態様に焦点を絞るが、可動駆動ユニット２０は、具体的な実施態様では、多数の在庫ホルダ３０と同時に合体し且つ／或いは第一在庫ホルダ３０との合体後に追加的な在庫ホルダ３０と合体し得る。さらに、具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０及び在庫ホルダ３０は、多数の異なる可動駆動ユニット２０が単一の在庫ホルダ３０又は在庫ホルダ３０の群と合体することを可能にするよう構成され得る。
【００１４】
さらに、以下の記載は在庫システム１０内に在庫品目４０を貯蔵する１つ又はそれよりも多くの在庫ホルダ３０を輸送するよう利用される可動駆動ユニット２０の実施態様にも焦点を絞るが、可動駆動ユニット２０は、他の種類の物体及び装備を他の種類のシステム内に輸送するために使用され得る。例えば、在庫品目４０の代わりに、在庫ホルダ３０は、具体的な実施態様では、在庫ホルダ３０内での貯蔵に適した他の適切な物体を保持し得る。その上、代替的な実施態様では、在庫ホルダ３０は、真空掃除機、床掃除機、在庫確認ユニット、又は、他の適切な装備によっても交換され得る。その可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０又は他の種類のシステム内で輸送し得る。
【００１５】
動作中、可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０に関連付けられた作業空間内の地点の間で移動し得るし、在庫ホルダ３０に結合されるときには、作業空間内の場所の間で在庫ホルダ３０を輸送し得る。可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０の動作を自律的に並びに／或いは可動駆動ユニット２０によって受信される命令に基づき決定し得る。例えば、具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０の管理装置から、在庫システム１０の操作者から、或いは、あらゆる他の適切な当事者又は装置から、可動駆動ユニット２０の目的地を特定する情報を受信し得る。可動駆動ユニット２０は、無線インターフェースを通じて、有線接続に亘って、或いは、在庫システム１０の操作者又は管理装置と通信するあらゆる他の適切な構成部品を使用して、その情報を受信し得る。加えて、具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、操縦を助ける基準地点として作業空間内に配置される、基準マークのような固体物体を使用し得る。そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、基準マークを検出するよう、並びに、可動駆動ユニット２０の場所を決定し且つ／或いは基準マークの検出に基づくその動作を測定するよう構成され得る。しかしながら、一般的には、可動駆動ユニット２０の動作は、可動駆動ユニット２０及び在庫システム１０の構造に依存して、可動駆動ユニット２０又はあらゆる適切な外部装置若しくは外部当事者によって、全体的に或いは部分的に制御され得る。
【００１６】
しかしながら、簡潔性の故に、この記載の残余は、可動駆動ユニット２０が、在庫システム１０の遠隔の構成部品から、ここでは、「命令」又は「複数命令」と呼ぶ、オーダ、データ、指示、命令、又は、如何なる他の適切な形態にも構成される情報を無線的に受信するものと推定する。これらの複数命令は、可動駆動ユニット２０によって移動されるべき特定の在庫ホルダ３０、及び／又は、その在庫ホルダ３０の現在場所及びその在庫ホルダ３０の目的地を特定する。次に、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０及び／又は在庫ホルダ３０を移動するために、モータ、車輪、及び／又は、可動駆動ユニット２０の他の構成部品の操作を制御する。
【００１７】
そのような命令の受信に応答して、可動駆動ユニット２０は、その命令によって特定される貯蔵場所に移動する。次に、可動駆動ユニット２０は、特定された在庫ホルダ３０との合体プロセスを開始し得る。可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０と合体されるときに、在庫ホルダ３０が可動駆動ユニット２０に結合され且つ支持されるよう、如何なる適切な方法でも在庫ホルダ３０と合体し得る。具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、それ自体を在庫ホルダ３０の下に位置付け且つ合体ヘッドが在庫ホルダ３０を地面から持ち上げるまで可動駆動ユニット２０の合体ヘッドを上昇することによって、在庫ホルダ３０と合体する。
【００１８】
図２Ａ−２Ｃ及び３Ａ−３Ｄに関してより詳細に議論されるように、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様は、合体ヘッド２０４に取り付けられる昇降シャフト２０２を含む。そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０の残部の一部又は全部を昇降シャフト２０２に対して回転することによって、合体ヘッド２０４を上昇し得る。可動駆動ユニット２０の構造及び特徴に依存して、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０が可動駆動ユニット２０に対して昇降シャフト２０２を回転しながら合体ヘッド２０４の向きを維持する追加的なステップも遂行し得る。例えば、具体的な実施態様において、昇降シャフト２０２は、ネジ又は他の形態のネジ山付きシャフトを含み、ネジ又は他の形態のネジ山付きシャフトは、可動駆動ユニット２０の特定の部分がネジ又はネジ山付きシャフトに対して回転されるときに上昇され或いは降下される。結果的に、そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、昇降シャフト２０２の向きが固定される間に円形に駆動することによって、昇降シャフト２０２を上昇し得る。
【００１９】
合体プロセスの結果として、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０の重量の一部又は全体を支持し得るし、或いは、全く支持し得ない。加えて、具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０の１つ又はそれよりも多くの構成部品は、可動駆動ユニット２０と在庫ホルダ３０との間の結合を形成するために、在庫ホルダ３０の１つ又はそれよりも多くの構成部品を把持し、接続し、連結し、或いは、他の方法で相互作用し得る。１つの実施例として、具体的な実施態様において、合体ヘッド２０４は、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０と合体するときに在庫ホルダ３０の孔内に適合する１つ又はそれよりも多くの棘状突起を含むことで、在庫ホルダ３０に力を適用することによって、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０を操作するのを可能にし得る。他の実施例として、具体的な実施態様において、合体ヘッド２０４は、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０と合体されるときに在庫ホルダ３０の高摩擦表面に当接する高摩擦表面を含み得る。そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０を移動し且つ回転するために、当接表面間に誘発される摩擦力を利用し得る。
【００２０】
在庫ホルダ３０と合体した後、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０を在庫ステーションのような第二場所に移動し得る。そこでは、在庫品目４０は、（例えば、搬送のために梱包されるよう）在庫ホルダ３０から取り除かれ、（例えば、在庫システム１０内で利用可能な在庫品目４０の供給を補充するよう）在庫ホルダ３０に追加され、計算され或いは他の方法で処理される。可動駆動ユニット２０は、如何なる適切な技法をも使用して、第一及び第二の場所の間で操縦し得る。
【００２１】
具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、二次元グリッドに沿って在庫ホルダ３０を移動することができ、直線区間に沿う前方移動及び後方移動と９０度回転を組み合わせ、第一場所から第二場所に在庫ホルダ３０を輸送するために経路を弧状に進む。加えて、前方及び後方に移動しながら、可動駆動ユニット２０は、操縦補正を行い或いはその取扱いを他の方法で調節するために、より小さい回転動作も遂行し得る。可動駆動ユニット２０が回転するとき、可動駆動ユニット２０は、合体ヘッド２０４の向きを維持し得る。これを達成するための技法は、図２Ａ−２Ｃ及び３Ａ−３Ｄに関して、以下により詳細に記載される。可動駆動ユニット２０が回転する間に合体ヘッド２０４の向きを維持することは、特に在庫システム１０が密集的に詰まった作業空間を利用し且つ精密に拘束される動作を遂行するために構成部品に依存する場合には、合体された在庫ホルダ３０が他の付近の在庫ホルダ３０と衝突することを防止し得る。
【００２２】
可動駆動ユニット２０が第二場所に到着した後、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０から切り離される。可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０の構造及び特徴に基づくあらゆる適切な方法で在庫ホルダ３０から切り離され得る。具体的な実施態様において、合体ヘッド２０４は、可動駆動ユニット２０の残部の一部又は全部の回転に応答して上昇され或いは降下される昇降シャフト２０２に取り付けられる。そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、昇降シャフト２０２を可動駆動ユニット２０の残部に対して回転することによって合体ヘッド２０４を下げ得る。その上、具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、昇降シャフト２０２に対して第一方向に可動駆動ユニット２０の関連部分を回転することによって合体ヘッド２０４を上げ得るし、昇降シャフト２０２に対して第二方向に可動駆動ユニット２０の関連部分を回転することによって合体ヘッド２０４を下げ得る。
【００２３】
可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０から切り離されるや否や、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０から離れる方向に移動し得る。次に、可動駆動ユニット２０は、在庫システム１０内で他の仕事を遂行し始め得る。結果的に、具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、オーダを充足し或いは在庫品目４０を含む他の仕事を完了する目的のために、在庫システム１０内の場所の間で複数の在庫ホルダ３０のいずれをも輸送し得る。
【００２４】
可動駆動ユニット２０は、具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０に対して昇降シャフト２０２を回転することによって、在庫ホルダ３０に合体し且つ在庫ホルダ３０から切り離され得るので、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様は、より少ない時間内で並びにより少ない力を使用して、在庫ホルダ３０と結合し且つ在庫ホルダ３０から切り離され得る。さらに、在庫ホルダ３０と合体し且つ在庫ホルダ３０から切り離されるために既述の回転動作を利用するよう可動駆動ユニット２０を構成することは、以下にさらに議論されるように、可動駆動ユニット２０内に含まれる機械的部分の数を減少することを可能にし得る。加えて、回転中に在庫ホルダ３０の向きを維持することによって、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０が他の付近の在庫ホルダと衝突することなしに、在庫ホルダ３０を操作し得る。結果的に、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様は、多数の利点をもたらし得る。しかしながら、代替的な実施態様は、これらの利益の一部又は全部をもたらし得るし、或いは、全くもたらし得ない。
【００２５】
図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様の側面図及び上面図である。具体的には、図２Ａ及び２Ｂは、昇降シャフト２０２と、合体ヘッド２０４と、駆動モジュール２０６と、回転モジュール２０８と、負荷制御モジュール２１０と、処理モジュール２１２とを含む、可動駆動ユニット２０ａを例証している。これらの構成部品の一部又は全部は、ハウジング２００内に取り囲まれている。
【００２６】
ハウジング２００は、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、負荷制御モジュール２１０、及び、処理モジュール２１２の１つ又はそれよりも多くを取り囲み且つ／或いは接続する。代替的に、ハウジング２００は、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、負荷制御モジュール２１０、及び、処理モジュール２１２のいずれか１つ又はそれよりも多くの物理的構成部品の全部又は一部を表し得る。ハウジング２００は、如何なる適切な材料をも含み得る。具体的な実施態様において、ハウジングは、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、負荷制御モジュール２１０、及び、処理モジュール２１２の構成部品を取り囲む金属又はプラスチックケーシングを表し、昇降シャフト２０２を保持する空洞を含む。
【００２７】
合体ヘッド２０４は、可動駆動ユニット２０を在庫ホルダ３０に結合し、且つ／或いは、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０に合体されるときに在庫ホルダ３０を支持する。合体ヘッド２０４は、追加的に、例えば、在庫ホルダ３０を持ち上げ、在庫ホルダ３０を推進し、在庫ホルダ３０を回転し、且つ／或いは、在庫ホルダ３０をあらゆる他の適切な方法で移動することによって、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０を操作することを可能にし得る。合体ヘッド２０４は、在庫ホルダ３０のそのような操作を容易にするために、リブ、スパイク、且つ／或いは、波形のような、構成部品の如何なる適切な組み合わせをも含み得る。例えば、具体的な実施態様において、合体ヘッド２０４は、可動駆動ユニット２０が在庫ホルダ３０に合体される間に在庫ホルダ３０の一部と当接する高摩擦部分を含み得る。そのような実施態様では、合体ヘッド２０４の高摩擦部分と在庫ホルダ３０の表面との間に創成される摩擦力は、合体ヘッド２０４がそれぞれ移動し且つ回転するときに、在庫ホルダ３０内に並進及び回転運動を誘発し得る。結果的に、可動駆動ユニット２０は、独立的に或いは可動駆動ユニット２０の全体的な動作の一部として、合体ヘッド２０４を移動し或いは回転することによって、在庫ホルダ３０を操作することができ得る。
【００２８】
昇降シャフト２０２は、合体ヘッド２０４を可動駆動ユニット２０ａの残部に取り付き、且つ、合体ヘッド２０４を上昇し且つ／或いは降下し得る。昇降シャフト２０２は、昇降シャフト２０２或いは昇降シャフト２０２と接触する可動駆動ユニット２０ａの部分内に誘発される回転の結果として上昇され或いは降下され得る如何なる素子をも含み或いは表し得る。具体的な実施態様において、昇降シャフト２０２は、回転されるときに、その表面上のネジ山の結果として並びに／或いは昇降シャフト２０２を保持する空洞内の傾斜トラックに続く軸受又は他の回転阻止の結果として上昇する、シャフト又は他の素子を表し得る。１つの実施例として、昇降シャフト２０２は、ハウジング２００内のネジ山付き空洞内に位置するネジ山付きシャフトを表し得る。結果的に、シャフト及び空洞のネジ山は、ハウジング２００が昇降シャフト２０２に対して回転されるときに、昇降シャフト２０２を上向き又は下向きに移動させる。しかしながら、一般的には、昇降シャフト２０２は、ハウジング２００及び／又は昇降シャフト２０２の回転の結果として上昇し或いは降下するよう構成される如何なる適切な構成部品又は複数の構成部品を表し得る。
【００２９】
駆動モジュール２０６（図２Ａにのみ示されている）は、可動駆動ユニット２０ａを推進し、可動駆動ユニット２０ａ及び在庫ホルダ３０が合体されるときには、在庫ホルダ３０を推進する。駆動モジュール２０６は、駆動モジュール２０６を推進するよう動作可能な構成部品の如何なる適切な集合をも表し得る。例えば、例証されている実施態様において、駆動モジュール２０６は、一対のアクチュエータ２２２（２２２ａ及び２２２ｂ）と、一対の電動化車輪２２４（２２４ａ及び２２４ｂ）と、一対の安定化車輪２２６（２２６ａ及び２２６ｂ）とを含む。アクチュエータ２２２は、電動化車輪２２４のそれぞれを回転する責任を負う。結果的に、駆動モジュール２０６は、電動化車輪２２４を反時計回りに回転することによって電動化車輪をその面に対して時計回りに並びに後方に回転することによって、可動駆動ユニット２０ａを可動駆動ユニット２０ａの特定の面に対して前方方向に移動し得る。代替的な実施態様において、可動駆動ユニット２０ａは、電動化車輪２２４を単一方向にのみ回転し得るアクチュエータを含み得るし、それ自体を回転するために異なる駆動システムを利用し得る。そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０ａは、１８０度回転し、次に、前方に移動することによって、後方運動を達成し得る。しかしながら、より一般的には、駆動モジュール２０６は、在庫システム１０における使用に適したあらゆる方法で、可動駆動ユニット２０を移動し得るあらゆる適切な構成部品を含み得る。
【００３０】
回転モジュール２０８（図２Ａにのみ示されている）は、昇降シャフト２０２に対する可動駆動ユニット２０ａの全部又は一部に回転を誘発する。この回転は、可動駆動ユニット２０ａの関連部分の向きが昇降シャフト２０２に対して変更するよう、可動駆動ユニット２０ａの関連部分の如何なる回転及び／又は昇降シャフト２０２の如何なる回転をも表し得る。この回転の結果として、可動駆動ユニット２０ａは、可動駆動ユニット２０ａ及び在庫ホルダ３０の合体を促進するために、合体ヘッド２０４を在庫ホルダ３０に向かって上昇する。より具体的には、具体的な実施態様において、回転モジュール２０８は、昇降シャフト２０２に対する可動駆動ユニット２０ａにおける回転及び／又は可動駆動ユニット２０ａに対する昇降シャフト２０２における回転を誘発することによって、合体ヘッド２０４を上昇する。回転モジュール２０８は、可動駆動ユニット２０ａ及び／又は昇降シャフト２０２を回転するよう動作可能な構成部品の如何なる適切な集合をも表し得る。
【００３１】
加えて、具体的な実施態様において、回転モジュール２０８は、駆動モジュール２０６の構成部品の一部又は全部を含み或いは表し得る。これは駆動ユニット２０ａ内の構成部品の数を減少し、可動駆動ユニット２０ａの製造をより安価にする。例えば、図２Ａに示されるように、可動駆動ユニット２０ａの回転モジュール２０８は、アクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂを含む。結果的に、例証される実施態様において、可動駆動ユニット２０ａは、自動化車輪２２４を両方向に回転するのにアクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂを使用することによって、可動駆動ユニット２０ａを昇降シャフト２０２に対して回転する。代替的な実施態様において、駆動モジュール２０６は、可動駆動ユニット２０ａを移動するために単一のアクチュエータのみを含み得る。そのような実施態様では、回転モジュール２０８は、この単一のアクチュエータと、可動駆動ユニット２０ａを回転するためにアクチュエータと相互作用することによって差動駆動システムとを含み得る。しかしながら、上記されたように、可動駆動ユニット２０ａは、一般的には、在庫システム１０における使用に適したあらゆる方法で可動駆動ユニット２０を回転し得るあらゆる適切な構成部品を含み得る。
【００３２】
負荷制御モジュール２１０は、可動駆動ユニット２０ａが合体される在庫ホルダ３０の向きを制御する。具体的な実施態様において、負荷制御モジュール２１０は、昇降シャフト２０２及び／又は合体ヘッド２０４の向きを調節し或いは維持することによって、関連する在庫ホルダ３０の向きを制御し得る。負荷制御モジュール２１０は、昇降シャフト２０２、合体ヘッド２０４、及び／又は、可動駆動ユニット２０ａの他の適切な構成部品の向きを調節するために、可動駆動ユニット２０ａ及び在庫ホルダ３０の構造に依存して、如何なる適切な構成部品をも含み得る。負荷制御モジュール２１０は、例えば、在庫ホルダ３０の特別な面を使用者に表すよう、合体される在庫ホルダ３０を回転するために、合体ヘッド２０４の向きを調節し得る。加えて、以下により詳細に記載されるように、負荷制御モジュール２１０は、合体される在庫ホルダ３０における如何なる回転をも防止するために可動駆動ユニット２０ａの残部が回転している間に、合体ヘッド２０４の向きを維持し得る。
【００３３】
例えば、例証される実施態様において、負荷制御モジュール２１０は、昇降シャフト２０２にトルクを適用し得るアクチュエータ２２２ｃを含む。結果的に、具体的な実施態様において、アクチュエータ２２２ｃは、在庫ホルダ３０の向きを変更するために、昇降シャフト２０２内に回転を誘発し得る。加えて、アクチュエータ２２２ｃは、可動駆動ユニット２０ａの残部の回転によって誘発されるトルクに反作用するトルクを昇降シャフト２０２に適用することもできる。よって、具体的な実施態様において、負荷制御モジュール２１０は、可動駆動ユニット２０ａが回転している間に、在庫ホルダ３０の回転を維持し得る。これは、可動駆動ユニットが合体される在庫ホルダ３０を回転することなしに、可動駆動ユニット２０ａが回転する（例えば、在庫ホルダ３０と合体する、或いは、その進行方向を変更する）ことを可能にする。加えて、代替的な実施態様では、負荷制御モジュール２１０は、部分的に、電動化車輪２２４を駆動する責任があり且つクラッチ機構を通じて負荷制御モジュール２１０に結合されるアクチュエータのような、回転モジュール２０８の一部を表し得る。クラッチが係合されるとき、アクチュエータは、昇降シャフト２０２に反回転トルクを提供することができ、それは、可動駆動ユニット２０の残部内の如何なる回転にも拘わらず、昇降シャフト２０２及び／又は合体ヘッド２０４の向きを維持する。
【００３４】
処理モジュール２１２は、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、及び、負荷制御モジュール２１０の動作を監視し且つ／或いは制御する。処理モジュール２１２は、センサから情報を受信し、この情報に基づいて、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、負荷制御モジュール２１０、及び／又は、可動駆動ユニット２０ａの他の構成部品の動作を調節し得る。より具体的には、処理モジュール２１２は、制御信号を生成し、それらの既述の機能性のいずれか或いは全部を開始するために、これらの制御信号を可動駆動ユニット２０ａの様々な構成部品に送信し得る。加えて、具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０ａは、在庫システム１０の管理装置と通信するよう構成され得るし、処理モジュール２１２は、可動駆動ユニット２０ａに送信された命令を受信し、可動駆動ユニット２０ａの適切な通信構成部品を利用して、管理装置と通信して情報を戻し得る。
【００３５】
処理モジュール２１２は、既述の機能性を提供するために、如何なる適切なハードウェア及び／又はソフトウェアをも含み得る。具体的な実施態様において、処理モジュール２１２は、既述の機能性を提供するようプログラムされる汎用マイクロプロセッサを含む。加えて、処理モジュール２１２は、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、及び／又は、負荷制御モジュール２１０の全部又は一部を含み得るし、且つ／或いは、構成部品を可動駆動ユニット２０ａのこれらの素子のいずれとも共有し得る。
【００３６】
よって、全体的に、可動駆動ユニット２０ａの具体的な実施態様は、多数の動作的な利点をもたらし得る。例えば、在庫ホルダ３０と合体するために可動駆動ユニット２０ａの具体的な実施態様によって使用される回転運動は、合体において利用される時間及びエネルギを減少し得る。加えて、具体的な実施態様において、負荷制御モジュール２１０は、可動駆動ユニット２０ａの一部が、可動駆動ユニット２０ａが合体される在庫ホルダ３０の向きを変更せずに、（例えば、合体又は回転の目的のために）回転することを可能にし得る。結果的に、可動駆動ユニット２０ａの具体的な実施態様は、可動駆動ユニット２０ａが回転している間に、合体される在庫ホルダ３０及び他の付近の在庫ホルダとの間の衝突を減少し或いは排除し得る。それにも拘わらず、可動駆動ユニット２０ａは、そのような利益をもたらし得るが、具体的な実施態様は、そのような利益の一部又は全部をもたらし得るし、或いは、全くもたらし得ない。
【００３７】
図２Ｃは、回転するときの可動駆動ユニット２０ａの動作を例証している。具体的には、図２Ｃは、可動駆動ユニット２０ａが、合体ヘッド２０４のために実質的に一定の向きを維持しながら、どのように回転し得るかの一例を示している。例証される実施態様において、アクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂは、可動駆動ユニット２０ａを反時計回りに回転するよう動作するのに対し、アクチュエータ２２２ｃは、（図２Ｂ及び２Ｃ中の印２３４の位置によって反映されるように）合体ヘッド２０４の向きを維持する。
【００３８】
より具体的には、アクチュエータ２２２ｃは、（矢印２３０ａによって図２Ｃ中に示される）トルクを電動化車輪２２４ａに適用するのに対し、アクチュエータ２２２ｂは、（矢印２３０ｂによって図２Ｃ中に示される）トルクを電動化車輪２２４ｂに適用する。これは（矢印２３２ａ及び２３２ｂによって示されるように）電動化車輪２２４ａ及び２２４ｂの両方の回転を引き起こす。次いで、電動化車輪２２４ａ及び２２４ｂの回転は、（矢印２３２ｃによって示されるように）ハウジング２００及び／又は可動駆動ユニット２０ａの他の部分を回転させる。それに対して、このプロセスが開始される前、間、又は、後の適切な時間に、アクチュエータ２２２ｃは、（矢印２３０ｃによって図２Ｃ中に示される）トルクを昇降シャフト２０２に適用する。よって、この実施例では、アクチュエータ２２２ｃによって昇降シャフト２０２に適用されるトルクは、ハウジング２００又は可動駆動ユニット２０ａの他の部分の回転の結果として昇降シャフト２０２に適合される如何なるトルクをも相殺する。（しかしながら、アクチュエータ２２２ｃによって昇降シャフト２０２に適用されるトルクは、合体ヘッド２０４及び合体ヘッド２０４上の如何なる負荷をも持ち上げるので、アクチュエータ２２２ｃによって適用される力は、アクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂによってハウジング２００に適用されるトルクと大きさが異なり得る。）結果的に、合体ヘッド２０４の向きは、ハウジング２００又は可動駆動ユニット２０ａの他の部分の回転にも拘わらず、実質的に一定なままである。これは図２Ｂ及び２Ｃ中の印２３４の類似の位置によって例証されている。
【００３９】
具体的な実施態様において、処理モジュール２１２は、合体ヘッド２０４が実質的な正味回転速度を経験しないよう、アクチュエータ２２２ｃによって適用されるトルクがアクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂによって適用されるトルクを実質的に相殺することを保証するために、様々なアクチュエータ２２２の動作を監視し且つ制御する責任があり得る。結果的に、様々なアクチュエータ２２２ａ−ｃのそれぞれによって適用されるトルクは、動作中に動的に決定され得る。代替的な実施態様において、アクチュエータ２２２ａ−ｃは、それぞれ、全体的に、アクチュエータ２２２ａ−ｃによって適用されるトルクが合体ヘッド２０４内に回転を生成しないよう選択される、所定の大きさのトルクをもたらすよう構成され得る。
【００４０】
図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、可動駆動ユニット２０の代替的な実施態様の側面図及び上面図である。具体的には、図３Ａ及び３Ｂは、負荷制御モジュールの代替的な実施態様を含む可動駆動ユニット２０ｂを例証している。図３Ａ及び３Ｂによって例証される可動駆動ユニット２０ｂの実施態様において、例証される構成部品は、類似に番号付けられた図２Ａ及び２Ｂ中の構成部品に類似する内容及び動作の構成部品を表している。
【００４１】
負荷制御モジュール３１０は、図２Ａ及び２Ｂ中に例証される負荷制御モジュール２１０のように、可動駆動ユニット２０ｂが合体される在庫ホルダ３０の向きを制御する。例証される実施態様において、負荷制御モジュール３１０は、制動素子３１２を含み、制動素子は、処理モジュール２１２が制動素子３１２を活性化するときに、合体ヘッド２０４の回転を防止する。制動素子３１２は、活性化されるや否や、合体ヘッド２０４の回転を受動的に阻止するのに適した如何なる適切な構成部品をも表し得る。
【００４２】
図３Ａ及び３Ｂに示されるように、制動素子３１２の例示的な構造は、合体ヘッド２０４に取り付けられる１つ又はそれよりも多くの脚部３１４を含む。制動素子３１２が活性化されるとき、脚部３１４は、（図３Ｃに示されるように）可動駆動ユニット２０ｂが位置する表面に対して押し付けられる。結果的に、脚部３１４は、合体ヘッド２０４にトルクを適用し、それは可動駆動ユニット２０ｂの回転によって適用されるトルクを相殺する。結果的に、可動駆動ユニット２０ｂ又は可動駆動ユニット２０ｂの一部は、合体される在庫ホルダ３０の向きを変更せずに回転する。
【００４３】
図３Ａ乃至３Ｄに示されるように、制動素子３１２の具体的な実施態様は、ハウジング２００の外側に位置付けられ且つ活性化されるときにハウジング２００を外れて延在する脚部３１４を含み得る。それにも拘わらず、制動素子３１２は、代替的な実施態様では、ハウジング２００の内側空洞内に位置付けられ且つ活性化されるときにハウジング２００内の空洞を通じて延在する脚部３１４を含み得る。脚部３１４は、表面との接触を維持するために拡張し或いは摺動し得る。より一般的には、上記されたように、制動素子３１２は、活性化されるときに合体ヘッド２０４の回転を阻止するようあらゆる適切な方法で構成される、あらゆる適切な素子を含み得る。
【００４４】
図３Ｃ及び３Ｄは、回転するときの可動駆動ユニット２０ｂの動作を例証している。具体的には、図３Ｃ及び３Ｄは、可動駆動ユニット２０ｂが合体ヘッド２０４の向きを実質的に一定に維持しながらどのように回転し得るかの一例を側面及び上面のそれぞれから示している。例証される実施態様において、アクチュエータ２２２ａ及び２２２ｂは、可動駆動ユニット２０ｂを反時計回りに回転するよう動作するのに対し、制動素子３１２は、（図３Ｂ及び３Ｄ中の印３３４の位置によって反映されるように）合体ヘッド２０４の向きを維持する。
【００４５】
より具体的には、アクチュエータ２２２ａは、（矢印３３０ａによって図３Ｄ中に示される）トルクを電動化車輪２２４ａに適用するのに対し、アクチュエータ２２２ｂは、（矢印３３０ｂによって図３Ｄ中に示される）トルクを電動化車輪２２４ｂに適用する。これは（矢印３３２ａ及び３３２ｂによって示されるように）電動化車輪２２４ａ及び２２４ｂの両方の回転を引き起こす。次いで、電動化車輪２２４ａ及び２２４ｂの回転は、（矢印３３２ｃによって示されるように）ハウジング２００及び／又は可動駆動ユニット２０ｂの他の部分を回転させる。
【００４６】
それに対して、このプロセスが開始される前又は後の適切な時間に、処理モジュール２１２又は可動駆動ユニット２０ｂの他の素子が、制動素子３１２を作動する。可動駆動ユニット２０ｂは、制動素子３１２が活性化された状態で図３Ｃ中に例証されている。可動駆動ユニット２０ｂ内に含まれる制動素子３１２の実施態様は、制動素子３１２が作動されるときに展開され得る１つ又はそれよりも多くの脚部３１４を含む。脚部３１４が展開されるとき、脚部３１４は、可動駆動ユニット２０ｂが位置する表面を押し付ける。脚部３１４と関連表面との間の摩擦は、ハウジング２００及び／又は可動駆動ユニット２０ｂの他の素子が回転する間に、脚部３１４が移動することを防止し得る。脚部３１４は合体ヘッド２０４に接続され、移動することが防止されるので、脚部３１４は、ハウジング２００又は可動駆動ユニット２０ｂの他の部分の回転によって適用される如何なるトルクにも対抗する（矢印３３０ｃ及び３３０ｄによって図３Ｄ中に示される）トルクを合体ヘッド２０４にそれぞれ適用し得る。結果的に、合体ヘッド２０４の向きは、ハウジング２００又は可動駆動ユニット２０ｂの他の部分の回転にも拘わらず、実質的に一定のままであり得る。これは図３Ｂ及び３Ｄ中の印２３４の類似の位置によって例証されている。
【００４７】
上記されたように、昇降シャフト２０２は、昇降シャフト２０２に対するハウジング２００の全部又は一部の回転に応じて合体ヘッド２０４を持ち上げるのに適した如何なる構成部品をも表し或いは組み込み得る。図４Ａ−４Ｄ及び５Ａ−５Ｃは、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様において使用され得る昇降シャフト２０２のさらなる例示的な構造を例証している。図４Ａ−４Ｄ及び５Ａ−５Ｃは、特定の例示的な実施態様及び構造を例証しているが、昇降シャフト２０２及び可動駆動ユニット２０は、一般的には、ここに記載される機能性をもたらすようあらゆる適切な方法で構成されるあらゆる適切な構成部品を組み込み或いは含み得る。
【００４８】
図４Ａ−４Ｄは、昇降シャフト２０２及びハウジング２００の互いに対する回転を容易化するよう軸受４０４を利用する可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様を例証している。具体的には、図４Ａは、昇降シャフト２０２を上げ或いは下げる再循環ボールネジを利用する可動駆動ユニット２０の実施態様の一部切欠き図を示している。図４Ａに例証される例示的な実施態様は、レース４０２ａ及び４０２ｂと、１つ又はそれよりも多くの軸受４０４と、再循環経路４０６とを含む。
【００４９】
レース４０２は、軸受、ローラ、又は、他の回転若しくは摺動接触素子が移動し得る経路を含む。具体的な実施態様において、可動駆動ユニット２０は、内側レース４０２ａ及び外側レース４０２ｂの両方を含む。図４Ａに示されるように、内側レース４０２ａは、昇降シャフト２０２の一部を表し得るのに対し、外側レース４０２ｂは、ハウジング２００の一部を表し得る。加えて、具体的な実施態様では、軸受４０４は、レース４０２内での回転又は摺動の間に、内側レース４０２ａ及び外側レース４０２ｂの一方又は両方と接触し得る。さらに、レース４０２のいずれか又は両方は、昇降シャフト２０２の昇降を容易化するよう傾斜を付けられ得る。
【００５０】
軸受４０４は、如何なる形態の軸受、ローラ、又は、レース４０２に沿って或いは内で回転し得る他の構成部品をも表し得るし、具体的な実施態様では、回転中に、レース４０２のいずれか又は両方と当接し或いは接触し得る。具体的な実施態様において、軸受４０４は、レース４０２に沿った移動を容易化するために、低摩擦材料で加工され或いは作成され得る。しかしながら、一般的には、軸受４０４は、如何なる適切な材料からも構成され得る。
【００５１】
図４Ａは、軸受４０４が（図４Ｂに示されるような）実質的に球形状を有する玉軸受を表す可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様を例証しているが、軸受４０４は、如何なる適切な形状の回転構成部品をも表し得る。図４Ｃ及び４Ｄは、可動駆動ユニット２０の代替的な実施態様において使用され得る軸受４０４の２つの実施例を例証している。より具体的には、図４Ｃは、実質的に円形状を有する転がり軸受４０４ｂを例証しており、図４Ｄは、先細り円筒の形状を有する先細り転がり軸受４０４ｃを例証している。
【００５２】
再循環経路４０６は、外側レース４０２ｂの１つの端地点を外側レース４０２ｂの他の端地点と接続する可動駆動ユニット２０を通じる経路を含む。再循環経路４０６は、軸受４０４が２つの端地点の間を通るのを可能にするような大きさ及び形状とされている。図４Ａに示される可動駆動ユニット２０の実施態様は、例証の目的のために再循環経路４０６を含むが、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様は、如何なる再循環経路４０６なしに動作するようにも構成され得る。
【００５３】
動作中、内側レース４０２ａ及び外側レース４０２ｂは、可動駆動ユニット２０がハウジング２００を回転するとき、互いに対して回転する。一方又は両方のレース４０２の傾斜の結果として、この回転は昇降シャフト２０２も上げ或いは下げる。内側レース４０２ａと外側レース４０２ｂとの間に位置付けられる軸受４０４は、昇降シャフト２０２とハウジング２００の相対的な回転を阻止する摩擦力を減少し得る。結果的に、軸受４０４を含めることは、可動駆動ユニット２０が合体ヘッド２０４を上昇するのに必要とされるトルクの量を減少し得るし、合体ヘッド２０４によって支持される荷重を上げ或いは下げるのに費やされるエネルギ及び／又は時間の量を減少し得る。
【００５４】
加えて、具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０は、外側レース４０２ｂの１つの端地点を外側レース４０２ｂの他の端地点と接続する再循環経路２０６も含み得る。内側レース４０２ａ及び外側レース４０２ｂの相対的な回転は、軸受４０４をレース４０２に沿って移動させ得る。レース４０２の回転が具体的な軸受４０４を外側レース４０２ｂの端地点の１つを越えて運ぶとき、レース４０２に沿う他の軸受の動作は、関連する軸受を再循環経路４０６に入れさせ且つ通じさせ得る。レース４０２は互いに対して回転し続けるので、関連する軸受４０４は、最終的には、外側レース４０２ｂの他の端地点に循環されて戻り、そこで、軸受４０４は外側レース４０２ｂに再進入する。図５Ａ−５Ｃは、互いに対する昇降シャフト２０２及びハウジング２００の回転を促進するためにピン付きローラ５０４を利用する可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様の構成部品を例証している。具体的には、図５Ａは、可動駆動ユニット２０のそのような実施態様の一部切欠き図を示している。図５Ａに例証される例示的な実施態様は、１つ又はそれよりも多くのローラ５０４と、レース５０２とを含む。
【００５５】
図４Ａ中のレース４０２と類似して、レース５０２は、ローラ又は他の回転若しくは摺動接触素子が移動し得る経路を表している。図５Ａに示されるように、レース５０２はハウジング２００の内表面を表すが、具体的な実施態様において、ローラ５０４は、ハウジング２００に取り付けられ得るし、レース５０２は、昇降シャフト２０２の表面を表し得る。加えて、レース５０２は、昇降シャフト２０２及びハウジング２００が互いに対して回転するときに、昇降シャフト２０２を上げ或いは下げるよう傾斜が付けられ得る。具体的な実施態様において、レース５０２の傾斜は一定でなくてもよく、レース５０２に沿う適切な場所に１つ又はそれよりも多くの台地（図示せず）を含み得る。そのような実施態様では、昇降シャフト２０２が完全に伸張されるとき、全てのローラ５０４は、これらの台地の１つの中間に配置され得る。結果的に、そのような実施態様では、可動駆動ユニット２０は、昇降シャフト２０２を上げ或いは下げずに、小さい回転を遂行し得る。
【００５６】
ローラ５４は、昇降シャフト２０２又はハウジング２００のいずれかに取り付けられるのに適し且つレース５０２に沿って回転し得る、如何なる形状の如何なる適切な構成部品をも表し得る。ローラ５０４は、あらゆる適切な方法で昇降シャフト２０２に或いはハウジング２００に取り付けられ得る。図５Ｂ及び５Ｃは、それぞれ、ローラ５０４の１つの実施態様の正面図及び側面図であり、ローラ５０４は、円筒形ディスクを表している。図５Ａに示されるように、具体的な実施態様において、ローラ５０４は、（ピン５０６によって図５Ａ−５Ｃ中に表されている）ボルト又は他の適切な締結具によって昇降シャフト２０２にピン付けされている。
【００５７】
動作中、可動駆動ユニット２０がハウジング２００を回転するとき、昇降シャフト２０２は、レース５０２に対して回転する。この回転の結果として、ローラ５０４は、レース５０２に沿って回転する。レース５０２は傾斜付きであるので、ローラ５０４は、それらがレース５０２を横断するときに上昇し或いは降下する。さらに、ローラ５０４は、昇降シャフト２０２にピン付けされているので、これも昇降シャフト２０２を上昇させ或いは降下させる。具体的な実施態様において、昇降シャフト２０２を上げ下げするために、この回転作用を使用することは、従来的なネジを利用する可動駆動ユニット２０の実施態様におけるよりも低い摩擦力を引き起こし得る。結果的に、ローラ５０４を含めることは、可動駆動ユニット２０が合体ヘッド２０４を上昇するのに必要とされるトルクの量も下げ得るし、合体ヘッド２０４によって支持される荷重を上げ或いは下げるのに費やされるエネルギ及び／又は時間の量を減少し得る。
【００５８】
図６は、可動駆動ユニット２０の具体的な実施態様の例示的な動作を例証するフロー図である。図６に例証されるステップの一部は、適切である場合には、組み合わされ、変更され、或いは、削除され得るし、追加的なステップもフロー図に追加され得る。加えて、それらのステップは、本発明の範囲から逸脱せずに、如何なる適切な順序でも遂行され得る。
【００５９】
この実施例において、動作は、ステップ６００で、第一場所で選択的な在庫ホルダの下にそれ自体を位置付ける可動駆動ユニット２０で開始する。可動駆動ユニット２０が、選択的な在庫ホルダ３０の下にそれ自体を位置付けるや否や、可動駆動ユニット２０は、合体プロセスを開始し得る。このプロセスの一部として、可動駆動ユニット２０は、ステップ６１０で、合体ヘッド２０４を上昇し得る。具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０は、ハウジング２００を昇降シャフト２０２に対して第一方向に回転することによって、合体ヘッド２０４を上昇する。次に、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０及び選択的な在庫ホルダ３０の構造に基づき合体プロセスを完了するよう、如何なる他の適切なステップをも実行し得る。合体プロセスの結果として、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０に結合され且つ／或いは在庫ホルダ３０を支持する。
【００６０】
次に、可動駆動ユニット２０は、選択的な在庫ホルダ３０を、在庫品目４０が在庫ホルダ３０から取り上げられ、充足され、計算され、或いは、他の方法で処理され得る、且つ／或いは、在庫ホルダ３０が在庫システム１０によって使用されるまで貯蔵され得る目的地に移動し得る。記載される実施例において、可動駆動ユニット２０は、前方及び後方の方向に移動し且つ回転し得る。よって、可動駆動ユニット２０は、直線運動及び回転の適切な組み合わせを遂行することによって目的地に移動する。さらに、その進行方向を変更するために回転している間、可動駆動ユニット２０は、選択的な在庫ホルダ３０が在庫システム１０内の他の物体又は構成部品と衝突することを防止するために、選択的な在庫ホルダ３０の向きを維持し得る。
【００６１】
この動作の実施例が、ステップ６２０−６５０で、図６中に示されている。より具体的には、選択的な在庫ホルダ３０を目的地に移動する間、可動駆動ユニット２０は、ステップ６２０で、第一方向に移動する。ステップ６３０で、可動駆動ユニット２０は、少なくとも部分的に、第一アクチュエータ２２２を使用して、そのハウジング２００に第一トルクを適用する。さらに、ステップ６４０で、可動駆動ユニット２０は、第一アクチュエータ２２２が第一トルクをハウジング２００に適用する間に、合体ヘッド２０４の向きが実質的に一定なままであるよう、少なくとも部分的に、第二アクチュエータ２２２を使用して、昇降シャフト２０２に第二トルクを適用する。結果的に、第一トルクは、ハウジング２００（この実施例では、駆動モジュール２０６、回転モジュール２０８、及び、処理モジュール２１２を含む）を回転させ、異なる向きを取る。それに対して、第二トルクは、昇降シャフト２０２及び合体ヘッド２０４が（ハウジング２００以外の物体及びハウジング２００が接続し且つ／或いは取り囲む構成部品に対して）回転するのを防止する。結果的に、記載される実施態様では、可動駆動ユニット２０は、在庫ホルダ３０の向きを変更せずに、その向きを変更する。可動次に、駆動ユニット２０は、ステップ６５０で、第二方向に移動し得る。
【００６２】
可動駆動ユニット２０が目的地に到着すると、可動駆動ユニット２０は、例えば、操作者が表される面を通じてアクセス可能なビンから在庫ホルダ３０を選択することを可能にするために、在庫ホルダ３０の特定の面を在庫システム１０の操作者に向けるよう、在庫ホルダ３０を回転し得る。結果的に、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０及び在庫ホルダ３０の両方を回転し得る。これは、ステップ６６０−６７０で、図６中に例証されている。
【００６３】
より具体的には、可動駆動ユニット２０は、第一アクチュエータ２２２を使用して、ステップ６６０で、ハウジング２００にトルクを適用する。このトルクを適用している間、可動駆動ユニット２０は、ハウジング２００に適用されるトルクを相殺するよう、昇降シャフト２０２に如何なるトルクも適用しない。結果的に、適用されるトルクは、ステップ６７０で、可動駆動ユニット２０及び在庫ホルダ３０の両方を回転する。
【００６４】
あらゆる適切な作用が操作者によって選択的な在庫ホルダ３０に対して取られた後、可動駆動ユニット２０は、ステップ６８０で、選択的な在庫ホルダ３０を貯蔵場所又は他の最終目的地に移動し得る。具体的な実施態様では、可動駆動ユニット２０は、次に、ステップ６９０で、ハウジング２００を昇降シャフト２０２に対して第二方向に回転することによって、合体ヘッド２０４を下げる。次に、可動駆動ユニット２０は、可動駆動ユニット２０及び選択的な在庫ホルダ３０の構造に基づき分離プロセスを完了するために、如何なる他の適切なステップをも実行し得る。この分離プロセスの結果として、可動駆動ユニット２０は、もはや在庫ホルダ３０に結合されず、或いは、在庫ホルダを支持しない。次に、可動駆動ユニット２０は、ステップ７００で、選択的な在庫ホルダ３０から離れるよう移動され、在庫システム１０又は他の場所で他の作業を完了し始める。次に、在庫ホルダ３０を輸送することに関する可動駆動ユニット２０の操作は、図６に示されるように終了し得る。
【００６５】
本発明は、幾つかの実施態様を用いて記載されたが、多種多様な変化、変形、変更、変換、及び、修正が、当業者に提案され得るし、本発明は、付属の請求項の範囲内にあるものとして、そのような変化、変形、変更、変換、及び、修正を含むことが意図される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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