(57)【要約】  例えば、受注処理センターでのトート（１００）及びサブトート（１０２）の運搬のためのユニバーサルグリッパ（１１０）が開示されている。ユニバーサルグリッパは、調節可能なタイン（１１２）と、異なる構成のトート（１００）及びサブトート（１０２）のスロット（１２０、１４０）内に係合するように位置決めされることが可能なピン（１３２）とを有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのトート及びサブトートを運搬するためのユニバーサルグリッパであって、
フレームと、
少なくとも１つが前記フレームの一側に沿って並進的に取り付けられた一対の突出片と、
前記トート及び前記サブトートの１つにある一対のスロットと整列するように前記一対の突出片を位置決めするように構成された駆動機構とを備え、
前記トートまたは前記サブトート内での前記一対の突出片の係合が、運搬できるように、前記グリッパに前記トートまたは前記サブトートを支持する、
ことを特徴とするユニバーサルグリッパ。
【請求項２】
前記突出片が、前記フレームに直交するように配向され前記フレームに対して直交して動き前記サブトートのスロット内に係合するように構成されたタインを備えている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項３】
前記タインが、前記サブトートの一側で前記サブトートを支持する、
請求項２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項４】
前記ユニバーサルグリッパが、前記一対のタインの各タインにリフトタブを更に備え、前記リフトタブが、前記ユニバーサルグリッパ上にサブトートをロックするように構成されている、
請求項２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項５】
前記タインが、前記フレームの片側に取り付けられ、前記フレームの側に沿って互いに近づく且つ離れる方向に動くように構成されている、
請求項２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項６】
前記タインが、前記フレームの側に沿って互いに近づくまたは離れる方向に動くことによって、異なるサイズのサブトートと共に作動するように構成されている、
請求項５に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項７】
前記突出片が、前記フレームと平行に配向され前記フレームと平行な平面で動き前記トートのスロット内で係合するように構成されているピンを備えている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項８】
前記ユニバーサルグリッパが、前記ユニバーサルグリッパを並進且つ回転させることができるように直交座標系ロボットに取り付けられるように構成されている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項９】
前記ユニバーサルグリッパが、前記ユニバーサルグリッパを並進且つ回転させることができるように６軸ロボットに取り付けられるように構成されている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１０】
前記ユニバーサルグリッパが、トート間でサブトートを移送させるために作業所で作動するように構成されている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１１】
前記タインが、前記フレームの片側に取り付けられ、前記フレームの側に沿って互いに近づく且つ離れる方向に動くように構成されている、
請求項１に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１２】
ｘ、ｙ、ｚ直交軸を有する基準座標系でサブトートを運搬するためのユニバーサルグリッパであって、前記ユニバーサルグリッパが、
前記ｘ軸に沿って変化するように構成されたスペースを有して前記ユニバーサルグリッパに取り付けられた一対のタインであって、前記一対のタインの各々が前記ｚ軸に沿って伸びる長さを有している一対のタインと、
前記一対のタインの少なくとも１つにあるリフトタブであって、前記リフトタブが、前記タインの前記長さから離れる方向に伸びるリフトタブと、
前記ｘ軸に沿って前記一対のタインの１つまたは両方のタインを動かすように構成された駆動機構とを備え、
前記ユニバーサルグリッパが、前記リフトタブによって前記サブトートの一対のスロット内に前記一対のタインをロックさせることで、前記ユニバーサルグリッパ上に前記サブトートを固定するように構成されている、
ことを特徴とするユニバーサルグリッパ。
【請求項１３】
前記ユニバーサルグリッパが、前記駆動機構によって前記サブトートの前記一対のスロットと整列するように前記一対のタインをｘ軸に沿って位置決めすることで前記ユニバーサルグリッパ上に前記サブトートを固定するように構成されているユニバーサルグリッパであって、
前記リフトタブが前記一対のスロットのスロットを貫通した状態で、前記一対のタインを前記一対のスロット内に位置決めするように前記一対のタインを前記ｚ軸に沿って動かし、前記一対のタインを前記駆動機構によって前記ｘ軸に沿って動かし、前記リフトタブを前記スロット内にロックする、
請求項１２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１４】
前記ユニバーサルグリッパが、前記ｘ軸及び前記ｙ軸を有する平面に配向されたフレームを更に備え、
前記一対のタインが、前記フレームの一側に並進的に取り付けられ、互いに異なる距離で配置された一対のスロットを有している異なるサイズのサブトートと共に稼働するように前記駆動機構によって前記ｘ軸に沿って動くように構成されている、
請求項１２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１５】
前記ユニバーサルグリッパが、前記ｘ軸に沿った前記一対のタインの互いに対するスペースを制御するためのプロセッサーを更に備えている、
請求項１２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１６】
前記サブトートがトート内に着座され、前記一対のタインが、前記サブトートの外壁と前記トートの内壁との間のスペース内に前記ｚ軸に沿って動くように構成されている、
請求項１２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１７】
前記ユニバーサルグリッパが、前記フレームが上に取り付けられたハブを更に備え、前記ハブが、前記フレームを回転させるように構成され、
サブトートが前記ユニバーサルグリッパに固定される、
請求項１２に記載のユニバーサルグリッパ。
【請求項１８】
ｘ軸、ｙ軸、ｚ直交軸を有する基準座標系で第１と第２のトート間のサブトートが運搬できるようにのロボットに取り付けられたユニバーサルグリッパを備えるシステムであって、システムが、
ｘ軸に沿って変化するように構成された間隔をもった状態で前記ユニバーサルグリッパに取り付けられた一対のタインであって、前記一対のタインの各々が前記ｚ軸に沿って伸びる長さを有している一対のタインと、
前記一対のタインの少なくとも１つにあるリフトタブであって、前記リフトタブが、前記タインの前記長さから離れる方向に伸びるリフトタブと、
前記一対のタインの１つまたは両方を前記ｘ軸に沿って動かすように構成された前記ユニバーサルグリッパの第１の駆動機構と、
前記ユニバーサルグリッパを前記ｚ軸と前記ｘ軸及び前記ｙ軸のどちらか一方とに沿って動かすように構成された前記ロボットにある少なくとも第２の駆動機構とを備え、
前記ユニバーサルグリッパ及びロボットが、前記リフトタブによって前記サブトートの一対のスロット内に前記一対のタインをロックすることで前記ユニバーサルグリッパに前記サブトートを固定するように構成され、
前記ロボットが前記第１のトートから前記第２のトートへ前記ユニバーサルグリッパに固定されたサブトートを動かすように構成されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
ユニバーサルグリッパ及びロボットが、前記第１の駆動機構によって前記サブトートの前記一対のスロットとの配列内で前記一対のタインを前記ｘ軸に沿って位置決めすることによって、前記ユニバーサルグリッパに前記サブトートを固定するように構成され、
少なくとも第２の駆動機構によって、前記リフトタブが前記一対のスロットのスロットを貫通した状態で、前記一対のタインを前記一対のスロット内に位置決めするように、前記一対のタインを前記ｚ軸に沿って動かし、
第１の駆動機構によって、前記一対のタインを前記ｘ軸に沿って動かし、前記リフトタブを前記スロット内にロックする、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ユニバーサルグリッパが、前記ｘ軸及びｙ軸を備える平面に配向されたフレームを更に備え、前記一対のタインが、前記フレームの一側に並進的に取り付けられ、前記第１の駆動機構によって前記ｘ軸に沿って動くように構成されている、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムが、前記第１の駆動機構及び前記少なくとも第２の駆動機構を制御するためのプロセッサーを更に備える、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ロボットが、前記ユニバーサルグリッパを並進させ回転させるように構成された６軸ロボットである、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記６軸ロボットが、前記サブトートを前記第１のトート内のあらゆる位置から前記第２のトートのどの位置へも運搬するように構成されている、
請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記６軸ロボットが、前記第１のトートの前記ｚ軸を中心としたあらゆる配向から前記第２のトートの前記ｚ軸を中心としたあらゆる配向へ前記サブトートを回転させるように構成されている、
請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ロボットが、前記ユニバーサルグリッパを並進させるように構成されている直交座標系ロボットである、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
前記システムが、前記サブトートが前記第１及び第２のトート間で移送されるとき、前記サブトートを前記ｚ軸を中心に回転させることができるハブを前記ユニバーサルグリッパに更に備える、
請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
基準座標系でサブトートの運搬をするための方法であって、
前記方法が、
（ａ）前記サブトートの一対のスロットと整列される位置に第１の軸に沿って一対のタインを動かす工程と、
（ｂ）タインの少なくとも１つにあるリストタブがスロットの少なくとも１つを貫通するように前記第１の軸と直交する第２の軸に沿って前記一対のタインを前記スロット内で動かす工程と、
（ｃ）前記第１の軸に沿って前記一対のタインを、前記少なくとも１つのリフトタブが１つまたは２つ以上のスロットと整列されず、貫通させないように動かし、前記タインの少なくとも１つに前記サブトートを固定する工程と、
（ｄ）前記タインの少なくとも１つに固定されると、前記サブトートを運搬する工程とを有している、
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記サブトートが空であり、前記工程（ｄ）が、第１のトートから第２のトートへ前記空のサブトートを動かし、前記第１のトート内のスペースを空ける移動工程を有している、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記工程（ｄ）が、前記サブトートを直線的に並進させる工程を有している、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記工程（ｄ）が前記サブトートを回転させる工程を有している、
請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本出願は、引用によりその出願全体が組み込まれる、２０１７年８月８日出願の「トート及びサブトート運搬用のユニバーサルグリッパ」と題された米国仮特許出願第６２／５４２、５５１号に対する優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
小売りサプライチェーンのようなサプライチェーンでの使用のための受注処理システムは、本明細書中では、「イーチズ（ｅａｃｈｅｓ）」とも称される個別の商品または製品ユニット用の注文を処理する。このようなイーチズは、本明細書中ではトートと称されるコンテナ内の流通センターまたは小売店のような設備内に運搬される。このようなトートは、トート内部に異なる商品を収納し、共に運搬することを可能にする、本明細書中ではサブトートと称されるより小さいコンテナを有してもよい。
【発明の概要】
【０００３】
システムはトートの効率的な移送及びトート間のサブトートの移送のために必要とされる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】サブトート及びトート構成を示す。
【図１Ｂ】サブトート及びトート構成を示す。
【図１Ｃ】サブトート及びトート構成を示す。
【図２】ユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図３】ユニバーサルグリッパの正面図を示す。
【図４】ユニバーサルグリッパの下面図を示す。
【図５Ａ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｂ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｃ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｄ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｅ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｆ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図５Ｇ】サブトート及び対応するユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図６】ユニバーサルグリッパによるサブトート係合の図を示す。
【図７】ユニバーサルグリッパによるサブトート係合の図を示す。
【図８】ユニバーサルグリッパによるサブトート係合の図を示す。
【図９】ユニバーサルグリッパによるサブトート係合の図を示す。
【図１０】ユニバーサルグリッパによるフルトートの係合を示す。
【図１１】ユニバーサルグリッパによるフルトートの係合を示す。
【図１２】ユニバーサルグリッパによるフルトートの係合を示す。
【図１３】直交座標系ロボット上に取り付けられたユニバーサルグリッパの平面図を示す。
【図１４】直交座標系ロボット上に取り付けられたユニバーサルグリッパの正面図を示す。
【図１５】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図１６】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図１７】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図１８】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図１９】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２０】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２１】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２２】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２３】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２４】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２５】直交座標系ロボットを使用したフルトート間のサブトートの移送を示す。
【図２６】６軸ロボットに取り付けられたユニバーサルグリッパを示す。
【図２７】ワークステーション内でのトート間のサブトートの移送用のユニバーサルグリッパを示す。
【図２８】ワークステーション内でのトート間のサブトートの移送用のユニバーサルグリッパを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本技術の実施形態は、例えば受注処理センターでのトート及びサブトートの移送用のユニバーサルグリッパ全般に関する図面を引用して説明される。ユニバーサルグリッパは、調節可能なピンと、異なる構成のトート及びサブトートのスロット内部に係合するように位置決めすることができるタインとを有している。タインは、本明細書中ではリフトタブと称されるタブを有している。タインのリフトタブがサブトートのスロットを貫通すると、タインは、リフトタブがサブトートをタインにロックするように離れる方向に並進させられる。ユニバーサルグリッパは、その後、トートまたはサブトートをユニバーサルグリッパ上に固定された新しいポジションへ運搬する。
【０００６】
本発明が、多数の異なる形態で実施される場合があり、本明細書中で説明された実施形態に限定されるように解釈されるべきでないことは理解されるだろう。更に、これらの実施形態は、本開示が、完璧且つ完全であり、当業者に本発明を十分に伝えるように提供される。実際は、本発明が、添付の特許請求の範囲によって説明される本発明の概念及び思想の範囲内に含まれるこれら実施形態の変形、変更、同等物を含むことを意図している。更には、本発明の後述の詳細な説明では、本発明の完璧な理解を提供するために多くの詳述が、説明されている。しかしながら、本発明がこのような詳述なく実行される場合があることは、当業者へ明確にする必要がある。
【０００７】
本明細書中で使用される場合がある「頂」、「底」、「上方」、「下方」、「垂直」、「水平」という用語は、単なる例示と図示を目的としており、引用対象が位置及び配向を交換できる限りは、本発明の説明を限定することを意味しない。また、本明細書中で使用されるように、「ほぼ」及び／または「約」という言葉は、特定の寸法またはパラメータが、与えられた用途のための許容製造公差内で変更されてもよいことを意味する。一実施形態では、許容製造公差は、プラスマイナス０．２５％である。
【０００８】
図１Ａないし図１Ｃは、異なる構成のサブトート１０２を有するトート１００を表す。図１Ａは、トート１００の利用可能領域を埋める６つの小サブトート１０２ａの例を示す。図１Ｂは、トート１００の利用可能領域を埋める３つの中サイズのサブトート１０２ｂの例を示す。図１Ｃは、トート１００の利用可能領域を埋める２つの大サブトート１０２ｃを示す。トート１０２ａは、本明細書中で六分の一サブトート１０２ａと称され、トート１０２ｂは、本明細書中で三分の一サブトート１０２ｂと称され、サブトート１０２ｃは、本明細書中で二分の一１０２ｃと称される。例えば、トート１００の利用可能領域を埋める８つのサブトートを備える八分の一サブトートのような、サブトート１０２の他の構成がトート１００内にあってもよい。更に、トート１００は、サブトート１０２を有さずに使用されてもよい。
【０００９】
本技術のユニバーサルグリッパは、トート１００全体と同様、どの構成のサブトート１０２も取扱う（把持及び移送させることを含む）ことができる。後述のように、ユニバーサルグリッパは、トート１００及び異なる構成のサブトート１０２の周囲に提供されたスロット１０４内に係合するタインを有する。これは、ユニバーサルグリッパを用いる取扱に必要なトート１００及びサブトート１０２内の構造を最小化し、貯蔵品用に利用できるトート１００及びサブトート１０２内のスペースを最大化する。
【００１０】
図２、図３、図４は、それぞれ、トート１００またはサブトート１０２にあるスロット内部に係合するためのタイン１１２の形態の突出片を有する本技術の実施形態によるユニバーサルグリッパ１１０の平面図、側面図、下面図である。タイン１１２は、サブトート１０２の外壁とフルトート１００の内壁の間のスペースに向かって（ｚ軸に沿って）下方に伸びる。詳細には、トート１００の側壁には、トートの側壁が側壁の底部から頂部に向かってわずかに外側に傾斜するような抜け勾配角度が設けられている。トート１００にある側壁の抜け勾配角度は、サブトート１０２の底接地面積がフルトート１００の底接地面積とほぼ同じになることを可能にすると同時に、タイン１１２を受けるスペースを提供する。
【００１１】
タイン１１２は、フレーム１１４に取り付けられる。特に、フレームの第１の側は、第１及び第２のモータ１１６（図４に示される所定のモータ）によってフレームの第１の側に沿って（ｘ軸に沿って）動くように駆動される第１及び第２のタイン１１２を有する。モータ１１６の各々は、例えばサーボモータであってもよい。一例として、フレーム１１４の第１の側上の第１及び第２のタイン１１２の各々が、ボールスライドに取り付けられ、モータ１１６によって平行親ねじ１２２（図６）を介して駆動されてもよい。代替例として、フレーム１１４の第１の側にある並進タイン１１２は、歯付きベルトを用いて駆動されてもよい。第１の側の反対側にあるフレーム１１４の第２の側は、フレーム１１４の第１の側について上述したように、一対のモータ１１６によって第２の側に沿って動くように駆動される第２の対のタインを有してもよい。
【００１２】
プロセッサー（図示せず）がモータ１１６を制御し、並進タイン１１２をフレーム１１４の側に沿って駆動させ、並進タイン１１２を適当な間隔に配置し、トート１００及びあらゆるサブトート構成のサブトート１０２を把持できるようにする。特に、タインは、トート１００の外壁にあるスロット及びあらゆるサブトート構成のサブトート１０２の外壁にあるスロットと整列するようなポジションへ駆動されてもよい。また、後述のように、両側の並進タインは、サブトートを持ち上げるためにサブトートを係合するようにサブトートのスロット内部に位置決めされたときに駆動されてもよい。
【００１３】
実施形態では、タイン１１２は、ｙ軸に沿う互いの距離を一定に維持している。しかしながら、更なる実施形態では、フレーム１１４の反対側にあるタイン１１２は、互いに近づくまたは離れるように動くと考えられる。グリッパ１１０は、グリッパ１１０を並進させ、シャフト及びハブ１１８を貫通する軸の周りを少なくとも１８０度回転させることのできるシャフト１５８（図１５に示す）に取り付けられたハブ１１８を有する。
【００１４】
図５Ａないし図５Ｆは、それぞれの構成のサブトート１０２を把持するための、タイン１１２の配置を示す平面図である。図５Ｇは、トート１００を把持するためのタイン１１２の配置を示す。特に、図５Ａは、六分の一サブトート１０２ａで埋められたトート１００を示す。図５Ｂは、図５Ａに示すトート１００から六分の一サブトート１０２ａを取り出すためのグリッパ１１０及びタイン１１２の配向を示す。六分の一サブトート１０２ａが小サイズのため、サブトート１０２ａの運搬用にタイン１１２が、サブトート１０２ａの片側に係合する。図５Ｂに示すサブトート１０２ａは、一対のタイン１１２によってフレーム１１４の一方の縁（図５Ｂでの下縁）で把持されている。サブトート１０２ａが、その代わりにｙ軸に沿ったトート１００内の他の位置に着座されている場合、サブトート１０２ａは、フレーム１１４の反対の縁（図５Ｂでの上縁）にある一対のタイン１１２によって把持される。
【００１５】
図５Ｃは、三分の一サブトート１０２ｃで埋められたトート１００を示す。図５Ｄは、図５Ｃに示すトート１００から三分の一サブトート１０２ｂを取り出すためのグリッパ１１０及びタイン１１２の配向を示す。サブトート１０２ｂが、ｙ軸に沿ったトート１００の全体幅にわたっているので、サブトート１０２ｂは、フレーム１１４の第１の縁に沿ったタイン１１２の第１の対、第１の縁の反対側にあるフレーム１１４の第２の縁に沿ったタイン１１２の第２の対、または２つの対向縁の両方に沿った両方の対のタイン１１２によって把持されてもよい。
【００１６】
図５Ｅは、二分の一サブトート１０２ｃで埋められたトート１００を示す。図５Ｆは、図５Ｅに示すトート１００から二分の一サブトート１０２ｃを取り出すためのグリッパ１１０及びタイン１１２の配向を示す。図５Ｆに示すサブトート１０２ｃは、フレーム１１４の一方の縁（図５Ｆでの下縁）の一対のタインよって把持される。サブトート１０２ｃが、その代わりにｙ軸に沿ったトート１００内の他の位置に着座されている場合、サブトート１０２ｃは、フレーム１１４の反対側の縁（図５Ｆでの上縁）にある一対のタイン１１２によって把持される。
【００１７】
図５Ｇは、（サブトートがない状態を含むトート１００内にあるサブトートのあらゆる数またはタイプを含むことができる）フルトート１００の把持及び運搬用のグリッパ１１０及びタイン１１２の配向を示す。
【００１８】
図５Ａないし５Ｇに示すように、ユニバーサルグリッパ１１０の設計は、フレーム１１４上の同一タイン１１２及びモータ１１６を使用して全てのサブトートの組合せの把持及び運搬を可能にする。サブトートあるいはグリッパのみを用いて扱われるフルトートの適用例では、コストを最小化するためにこれらのモータのみがフレームに取り込まれてもよい。
【００１９】
図６ないし９は、サブトート１０２ａを捕捉及び運搬するユニバーサルグリッパ１１０の例を表す。図示のように、サブトート１０２ａの側壁は、側壁１０２ａの頂部の水平フランジに設けられたスロット１２０を有する。（フレーム１１４に固定された端部の反対側の）タイン１１２の下端は、トート／サブトートスロット１２０に信頼性が高い係合を促進するために幅及び厚みの両方においてテーパーした端部を有している。
【００２０】
図６に示すように、グリッパ１１０の片側にあるモータ１１６は、グリッパ１１０の片側にある並進タイン１１２がサブトート１０２ａのスロット１２０と整列するように並進タイン１１２をｘ軸に沿って動かす。タイン１１２は、サブトート１０２ａにあるスロット１２０の既知のスペース及びサブトート１０２ａに対するグリッパ１１０の既知の位置とに基づいてスロット１２０と整列されてもよい。その代わりとしてまたはそれに加えて、グリッパ１１０は、並進タインをスロット１２０と整列させることができる光学式センサを有してもよい。
【００２１】
スロット１２０と整列されると、タイン１１２はｚ軸に沿って降下され、図７に示すようにタインの端部がスロット１２０内部に係合される。グリッパの全体は、タイン１１２をスロット１２０内部に位置決めするようにｚ軸に沿って垂直に動く。その代わりに、タインが垂直並進できるようにグリッパ１１０に取り付けられ、スロット１２０内でフレーム１１４に対して降下してもよい。
【００２２】
図７に示すように、タイン１１２は、それぞれのタインのリフトタブ１２８がスロット１２０を貫通するまで、スロット１２０内を降下する。その後、図８に示すように、タインは、ｘ軸に沿って互いに離れるように動かされ、リフトタブ１２８が、サブトートの頂部外側フランジの下方（図８の矢印の方向）に伸びる。このポジションでは、リフトタブ１２８が、スロット１２０からタインが外れないようにしている。タインは、片側だけでサブトートを持ち上げることが可能なように、サブトート１０２ａの側面に対する拘束を提供する（図８及び図９に示すように、タインはサブトートのｘ軸に沿った回転を防ぐ）。
その後、ユニバーサルグリッパ１１０は、サブトート１０２ａがグリッパにロックされた状態でサブトート１０２ａを動かしてもよい。リフトタブ１２８は、グリッパ１１０及びサブトート１０２ａが持ち上げられたとき、リフト重量を支える。リストタブで支持されたとき、サブトート及びその内容物の重量は、タイン１１２に対して、ｘ軸周りに回転するようにサブトートを付勢し、したがって、サブトートが移送されたときのサブトートのがたつきを防ぐ。サブトート１０２ａを解放するためには、並進タインが、リフトタブ１２８が頂部外側フランジから離れて動くまで、互いに向かう方向に動かされる。その後、タイン１１２は、スロット１２０の外へ上方に向けて動かされるのがよい。
【００２３】
他のサブトート１０２ｂ及び１０２ｃが、サブトート１０２ａに関して上述したのと同様に把持され、運搬されることは理解されるだろう。タイン１１２は、サブトートの片側にあるスロット１２０内に係合されてもよい。それに代えて、サブトートが、（サブトート１０２ｂの例のように）トートの全幅をｙ軸に沿って伸びる場合には、タイン１１２はトートまたはサブトートの両側にあるスロット１２０内に係合されてもよい。
【００２４】
図１０ないし図１２は、フルトート１００のユニバーサルグリッパ１１０の係合を示す。本実施形態では、垂直に伸びるタイン１１２が、グリッパ１１０に設けられていない。グリッパ１１０は、その代わりにグリッパ１１０の長側の各々に２つずつの水平伸長ピン１３２（図１２に部分的に図示、フレーム１１４内に引っ込められた状態を図１０及び図１１に図示）の形態の突出片を有する。水平ピン１３２は、フレーム１１４に取り付けられたモータ１３６によってｙ軸に沿って伸びることができる。フレーム１１４の両側のピン１３２の各対は、単一モータ１３６によって駆動される。
【００２５】
図１１は、水平ピン１３２がフレーム１１４内にまだ引っ込められた状態で、フルトート１００内に完全に挿入されたグリッパ１１０を示す。面取り引込部１３８（図１０）は、信頼性が高い配置を促進するように、水平ピン１３２と直交するフレーム１１４の端部に設けられている。図１２は、外方に向けトート１００の頂部周縁にあるスロット１４０の内に伸びる水平ピン１３２を示す。本構成では、トート１００の各長側に２つのスロット１００があってもよい。ピン１３２は、トートの縁への信頼性が高い係合を促進するように弾丸型の端部を有している。ピン１３２は、トートのリフト中あるいは取扱い中にタインを並進させないために縁のすぐ内側に隣接するショルダーを更に有する。
【００２６】
図１０ないし図１２は、トート１００の一側にある一対のスロット１４０内に係合している一対のピン１３２を示す。ピン１３２の第２の対が、グリッパ１１０のトート１００との４つの係合点を提供するのと同様に、トート１００の反対側にある第２の対のスロット１４０内に係合する。ピン１３２がスロット１４０内に固定された状態で、グリッパ１１０は、トート１００を持ち上げ、運搬する。トート１００を解放するためには、モータ１３６がスロット１４０から水平ピン１３２を引っ込める。
【００２７】
図１３ないし図２５は、直交座標系ロボット１５０に取り付けられたユニバーサルグリッパ１１０を表している。ロボット１５０は、ロボット１５０にある一対のモータ１５４（図１５）によって、一対のレール１５２に沿って駆動される。例えば、各レール１５２は、１つの貫通軸サーボモータ１５４によって駆動される歯付きベルト駆動装置を有する。貫通軸は、二側が一様に駆動されることを確保するように２つの並列駆動装置に取り付けられる。
【００２８】
ロボット１５０は、グリッパ１１０を並進及び／または回転するようにグリッパ１１０のハブ１１８内に固定するシャフト１５８を更に有する。図１３は、多数のトート１００上に設けられたロボット１５０及びグリッパ１１０の平面図である。図１４は、多数のトート１００上に設けられたロボット１５０及びグリッパ１１０の側面図である。また、図１５ないし図２５は、サブトート１０２をあるトートから他のトートへ移送するロボット１５０及びグリッパ１１０の斜視図である。直交座標系ロボット及びグリッパは、フルトート間のサブトートの収納部内移送が可能なように収納ラッキング内部に取り付けられてもよい。これは、即ち、フルトート内で空のサブトートを一緒に組合せ、それにより、システム内部の収納密度を増加させるといった収納の断片化の解消に使用される。
【００２９】
図１５は、完全に上昇したポジションにあるグリッパ１１０を示す。タインの長さに応じて、グリッパは、サブトートが運搬されないときは完全高さ位置まで上昇させる必要はない。図１６は、六分の一サブトート１０２ａの頂部外側フランジにあるスロット内へタインを降下させているグリッパ１１０を示している。図１７は、サブトート内のタインが、スロットより下方にリフトタブを位置決めした状態で離れる方向に駆動され、サブトートスロット内に完全に挿入されたグリッパタイン１１２の第１の対を示す。
【００３０】
これらの図は、移送されるサブトート１０２ａの隣（または反対）のポジションにある２番目の六分の一サブトート１０２ａを更に示す。反対側にある第２の対のグリッパタインは、この反対側サブトットの頂部外側フランジにあるスロットを貫通する。しかしながら、第２の対のタインは離れる方向に駆動されず、したがって第２の対のタインが、反対側サブトートを持ち上げることなく上昇させることが可能となっている。フルトートの反対側にある六分の一または二分の一サブトートを一緒に上昇させることが望まれた場合、したがって両サブトートの頂部外側フランジの下方にリフトタブを位置決めするように離れる方向に、全てのタインが駆動される。
【００３１】
図１８は、第１の対のタイン１１２に支持され、移送元トート１００から半上昇ポジションにあるサブトート１０２ａを示す。図１９は、移送元トート１００から完全に上昇されたサブトート１０２ａを示す。図２０は、グリッパ１１０及びサブトート１０２ａを移送し、同時に回転させる直交座標系ロボット１５０を示す。本例では、サブトート１０２ａが、移送元トートを例にすると、移送先トートの反対側に配置されることが必要とされるので、サブトート１０２ａの回転が必要とされる。図２１は、グリッパ１１０及びロボット１５０上でのサブトート１０２ａの継続された回転及び並進を示す。サブトート１０２ａが他側の中間または移送元の角の所在位置の反対側の角に位置決められるべき場合、グリッパが動いている間は、タインは更にグリッパ１１０内部で並進させられる。
【００３２】
図２２は、移送先ポジションを超える並進及び回転サブトート１０２ａを有する直交座標系ロボット１５０を示す。図２３は、移送先所在位置へ部分的に降下されたグリッパ１１０及びサブトート１０２ａを有する直交座標系ロボットを示す。図２４は、移送先位置へ完全に降下されたグリッパ及びサブトートを有する直交座標系ロボットを示す。このポジションになると、タイン１１２は、サブトートの頂部外側フランジの下方からリフトタブを係合解除するように互いに向かって動かされる。グリッパの反対側にあるタインは、移送先フルトート内に既に収容された他のサブトートのスロット内にタインを伸ばすことを可能にするように位置決めされる。その代わりに、グリッパ１１０は、タインがサブトートをフルトートの外側にまたがるように持ち上げるまたは降下することができないように延ばされてもよい。図２５は、移送先所在位置内でサブトート１０２ａが解除された後のグリッパ１１０及びロボット１５０を示す。タイン１１２を有するグリッパ１１０は、サブトート１０２ａのスロットから持ち上げられる。
【００３３】
図２６は、フルトート１００及び／またはサブトート１０２を運搬するために使用することができるユニバーサルグリッパ１１０が６軸ロボット１６０に取り付けられた変形例を示す。本構成は、サブトートを収容するフルトートが共に存在する配給センターや作業所に使用される。
【００３４】
図２７及び図２８は、動的ワークステーション１７０に取り付けられたユニバーサルグリッパ１１０の斜視図及び側面図である。モバイルロボット１７４はワークステーション１７０及びサブトート１０２を有するトート１００を通じてユニバーサルグリッパ１１０を有する直交座標系ロボット１５０へ登る。これは、システム内の空サブトートの断片化解消またはサブトートを補充収納用のトートへ移送するために使用することができる。動的ワークステーション１７０の一例は、例えば、出願全体が本願に組み込まれる２０１７年５月１０日に出願された「オーダー履行システム」と題された米国特許出願第１５／５９１、９５６号及び２０１８年４月１８日に出願された「人的オペレータによって実行されるモバイルロボットを備えたワークステーションの選択及び各移送の機械目標検証」と題された米国特許出願第１５／９５６、３４６号に示される。
【００３５】
前述の詳細な説明は、図示と説明を目的にされたものである。開示の的確な形態の説明を網羅あるいは限定することを意図したものではない。多くの変形や変更が上述の教示の権利内で可能である。説明された実施形態は、特許請求の範囲に記載されたシステム及び分割出願の原理を最良に説明するために選択されたものであり、したがって当業者が、行おうとする特定の使用に適する形で、特許請求の範囲に記載されたシステムでの種々の実施形態及びその種々の変形と共に最良に活用することができる。それは、添付の特許請求の範囲によって定義された手法の範囲内であることを意味する。
【図１Ａ】
2020530406.tif 000003
【図１Ｂ】
2020530406.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020530406.tif 000008
【図５Ａ】
2020530406.tif 000009
【図５Ｂ】
2020530406.tif 000010
【図５Ｃ】
2020530406.tif 000011
【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
2020530406.tif 000015
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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