三次元自動化選択モジュール
個々の商品または複数の商品がコンベヤの垂直スタック（またはラック）に保管される。コンベヤのスタックは、カートン、荷物及び／またはパレットが積載される垂直輸送機の両側に配置される。垂直輸送機は、エレベーターのような形式で上げられることが出来、コンベヤ上の荷物は、保管ラックコンベヤのさまざまなレベルから商品を受けることができる。積載プロセスの速度を上げるために、商品はコンテナの両側から同時に及び／または順次に積載されることができる。ある形態では、クロスベルトコンベヤが商品を積載するのに使用される。代替的叉は付加的にロボットアームが商品を積載するのに使用される。一つ以上のコンベヤドライバーが、商品をコンベヤの積載位置に牽引するために多数のコンベヤを駆動するのに使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願のクロス・リファレンス）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれた、２００７年１月２５日に提出した米国特許出願Ｎｏ．１１／６２６８６９号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概ね、物を処理するシステムに関し、より具体的には、限定はしないが、そのシステムを利用するための技術と共に、三次元の物を処理するシステムに関する。
注文処理のために流通センターで製品を選択することは、歴史的に最も多くの労働集約型プロセスのうちの1つであった。選択作業は、人間のオペレーターのために単調である。これは、（誤った選択のような）良質な配給物、従業員の高い労働移動率、一貫しない生産性に至る。さらに、食物を保存するのに用いられる商業的な冷蔵庫などの環境は、人間のオペレーターに不快であるか、危険である。保管と移動のための所用時間は、さらに他の懸念である。その商品がより速く処理されることができて、トラック、電車または他の輸送に積まれることができるほど、集配センターはより大きな地理的地域サービスを提供することができる。例えば、トラックはより速く載せられることができると共に荷を降ろされることができれば、トラックは、同じ時間量でより長い距離をカバーすることができるので、流通センターが配給できるサービス領域はより大きくなる。製品流通システムのためのもう一つの進行中の問題は、製品倉庫スペースである。不動産のコストが増加し続けるので、倉庫の範囲を最小にすることがより大きな懸念になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
たいていの倉庫は、高い位置に保存されるアイテムにアクセスするために制限された範囲を含む多くの要因のために、そのわずかな利用できる垂直スペースを利用するだけである。（しばしばＡＳＲＳ叉はＡＳ／ＲＳと呼ばれる）自動化保管及び回復システムの形態の三次元ラックシステムは、商品を垂直保管ラック上に蓄えることを提案していた。しかしながら、これらの垂直システムには、いくつかの重要な商業的な欠点がある。一例として、追加の垂直の寸法を移動することは回復時間を増加するので、処理量は、にこれらの垂直システムに対する問題である。換言すれば、速くて効率的な方法で商品をラックから回収することは、たいていの提案されたシステムの制約であった。また、ラックの商品を商品が回収されることができる位置に動かすことは問題であった。この問題に対処するために、ラックは典型的に非常に狭く、通常、最高でも一つ叉は二つのパレットまたはカートンが入るように設計されている。このように、所定のラックの容量はかなり減らされ、そして、それは収納場所利用または効率を減らす。さらに、これらのシステムの技術的複雑さは、メンテナンス費を増やしただけでなく、重要なダウンタイムを引き起こす傾向がある。典型的なＡＳＲＳ手段の複雑かつ自動化した性質のために、これらのシステムは、商品がどのように扱われるか及びシステムを利用することができるタイプについて厳正である傾向があった。そのようなシステムは、一般的に、一定の寸法を有するパレットまたはケースを取り扱うことができるだけであり、それは、それらの柔軟性を制限する。一般的に言って、ラックからの商品は、重力送りまたは動力システムを用いて供給されることができる。重力送り装置システムの一例は、「Ａフレーム」タイプ保管ラックと呼ばれることである。一般的に、Ａフレームラックは、軽くて、製薬製品のように簡単につぶれない商品を収容する。限られた状況に役立つが、Ａフレームは、大きな商品及び／叉は、電子機器、食物などの壊れやすい商品で使用されることができない。一方、動力システムは、概ね平らなコンベヤベルト上の大きな商品を収容することができる。運搬装置が通常、平らであるとすると、商品は、互いにぶつかる商品によって生じた損害を避けるために、離間される。しかしながら、動力ラックシステムは、スタックの運搬装置ごとに必要なモーターの数が多いために、経済的に実用的ではない。運搬装置モーターは高価であり、垂直スタックの各レベルは、その運搬装置モーターで個々に動かされる複数の個々の運搬装置を含むことができる。認めらければならないのは、スタックレベルの数が増加するに従って、運搬装置モーターと関連した経費は増加する。さらに、多くのモーターが含まれている場合は、故障する少なくとも一つのモーターのリスクは増加する。さらに、日常のモーターの予防メンテナンスを実行することのような補助費用は、そのようなシステムコストを抑制的にすることができる。
このように、この分野において改善の必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの実施態様は、保管システムに関する。保管システムは、対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックを含む。保管ラックは、それぞれ、商品（アイテム）が収容される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む。垂直輸送機は、保管ラックの間に配置され、その垂直輸送機は、垂直輸送機と共に同時に垂直に動くように垂直輸送機に固定された一つ以上のロボットアームを含む。エレベーターがレベル間で垂直輸送機を垂直に動かすように構成されており、ロボットアームは、商品をラックコンベヤから垂直輸送機上に載せることができる。
【０００５】
他の実施態様は、保管ラックを含む保管システムに関する。保管ラックは、商品が収容される二つ以上のラックコンベヤを含む。コンベヤドライバは、二つ以上のラックコンベヤを動かすために保管ラックに沿って動くように構成されている。
【０００６】
さらに他の実施態様は、少なくとも二つの保管ラックを含む保管システムに関する。保管ラックは、対向するように配置され、保管ラックは、それぞれ、商品が収容される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む。垂直輸送機は、保管ラックの間に配置される。垂直輸送機は、商品をラックコンベヤから垂直輸送機上に載せるように構成されたクロスベルトコンベアを含む。エレベーターがレベル間で垂直輸送機を垂直に動かすように構成されている。
【０００７】
さらに他の実施態様は、第１ラックコンベヤに関する第１レベルを有する、保管ラックに沿った第１垂直位置まで垂直輸送機が垂直方向に揚げる技術に関する。第１レベルに位置する第１ラックコンベヤからの一つ以上の第１の商品は、垂直輸送機上に載せられる。垂直輸送機は第１の垂直位置に配置されたままであるが、一つ以上の第２の商品は、第１レベルとは異なる第２レベルに位置された第２ラックコンベヤから垂直輸送機上に載せられる。
【０００８】
さらに他の実施態様は、第１コンベヤがコンベヤドライバで駆動されて第１コンベヤ上の第１の商品を第１ロード位置に載せる技術に関する。コンベヤドライバは、第２コンベヤの方に動かされる。第２コンベヤは、コンベヤドライバで駆動されて第２コンベヤ上の第２の商品を第２ロード位置に載せる。
【０００９】
さらに、本発明の形、対象、特徴、形態、利益、利点及び実施例は、詳細な説明及び本明細書に提供された図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施態様による三次元保管システムの斜視図である。
【図２】図２は、図１のシステムの上面図である。
【図３】図３は、図１のシステムの側面図である。
【図４】図４は、図１のシステムの拡大図である。
【図５】図５は、図１のシステムの前端図である。
【図６】図６は、図１のシステムに使用された垂直輸送機の拡大斜視図である。
【図７】図７は、図６の垂直輸送機の断面図である。
【図８】図８は、図６の垂直輸送機の上面図である。
【図９】図９は、図６の垂直輸送機の斜視図である。
【図１０】図１０は、ラックコンベヤがどのように図１のシステムのコンベヤドライバによって駆動されることができるかの第１の例を示す拡大側面図である。
【図１１】図１１は、ラックコンベヤがどのように図１のシステムのコンベヤドライバによって駆動されることができるかの第２の例を示す拡大側面図である。
【図１２】図１２は、他の実施態様によるコンベヤドライバの斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のコンベヤドライバとラックコンベヤとの間の係合を示す拡大側面図である。
【図１４】図１４は、さらに他の実施態様によるコンベヤドライバの拡大図である。
【図１５】図１５は、さらに他の実施態様によるコンベヤドライバの拡大図である。
【図１６】図１６は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１のシステムの部分斜視図である。
【図１７】図１７は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１のシステムの部分斜視図である。
【図１８】図１８は、さらに他の実施態様による三次元保管システムの前端図である。
【図１９】図１９は、図１８のシステムの上面図である。
【図２０】図２０は、図１８のシステムの断面図である。
【図２１】図２１は、図１８のシステムの拡大前端図である。
【図２２】図２２は、図１８のシステムの斜視図である。
【図２３】図２３は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２４】図２４は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２５】図２５は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２６】図２６は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２７】図２７は、さらに他の実施態様による三次元保管システムの上面図である。
【図２８】図２８は、図２７のシステムの拡大前端図である。
【図２９】図２９は、図１のシステムの補給ステーションの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の原則の理解を促進する目的のために、図面の中で例示される実施態様が参照され、特定の用語は同じものを説明するのに使用される。それにもかかわらず、それによって発明の範囲が制限されないと理解される。記載された実施態様の代替及び変更と、本明細書中に記載された本発明の原則の適用は、通常、本発明が関連する当業者に生じるものとして熟考される。本発明の一実施態様が詳細に示されているが、本発明に関連しない一般的な特徴が明瞭のために示されていないことを関連する当業者に明らかであろう。
【００１２】
読み手の便宜のために、要素が最初に開示される図面は、対応する参照符号の最も左側にある数字によって典型的に示されていることを始めに言及する。例えば、１００シリーズ参照符号（例えば、１００、１０１、１０２、１０３など）で明らかにされた構成要素は、通常、図１に関して最初に開示され、２００シリーズ参照符号（例えば、２００、２０１、２０２、２０３など）で明らかにされた構成要素は、通常、図２に関して最初に開示される。
【００１３】
本発明は、概ね、三次元保管システムに関する。個々の商品（アイテム）叉はコンテナの複数の商品（アイテム）は、コンベヤの垂直スタック（叉はラック）に保管される。従来のＡフレーム保管ラックと比較して、商品が損害を最小にする概ね平らで接触しない方法で保管されるので、ラックコンベヤが大きな商品やコンテナを保管することができる。選択される製品または商品は、Ａフレームでのように積み重ねられる必要がない。コンベヤのスタックは、カートン叉は荷物が載せられる垂直輸送機の両側に配置される。コンベヤの運搬が保管ラックコンベヤのいろいろなレベルから商品を受け取ることができるように、垂直輸送機は、エレベーターに類似した方法で垂直に上げられることができる。積載プロセスの速度を上げるために、商品は、コンテナの両側から同時に及び／叉は連続的にコンテナに載せられることができる。
【００１４】
一実施態様において、クロスベルトコンベアシステムは、垂直輸送機を囲み、クロスベルトコンベアシステムが垂直輸送機と共に同時に垂直に動くように、クロスベルトコンベアシステムは、垂直輸送機のエレベーター部分に連結される。クロスベルトコンベアシステムは、商品を個々に叉は集合的に運搬することができる多くの別個のコンベヤベルトを含む。クロスベルトコンベアシステムの個々のコンベヤベルト部分は、垂直輸送機の周囲を動く叉は回転することができる。クロスベルトコンベアシステムは、複数のラック位置が同時に荷を下ろされるのを許容すると共に、荷物が二つ以上の方面から同時に満たされるのを許容する。ロボットアームは、大きな荷物を動かすため及び／叉はシステムの込み合いを片付けるために、エレベータに連結されることができる。他の実施態様では、クロスベルトコンベアシステムは除かれ、ロボットアームは、種々のラック及び荷物から商品を載せる／降ろすのに使用される。このシステムでは、クロスベルトコンベア及びロボットアームは、商品が、ほぼ１００％の精度で人間のオペレーターの度合いよりも最大４叉は５倍の度合いで選択される叉は配置されるのを許容する。稼動コストは、選択する人間を排除するため著しく減少される。
【００１５】
必要とされるコンベヤモーターの数を減らすために、ラックの個々のコンベヤは、コンベヤモーターを専用されていない。むしろ、個々のコンベヤ駆動モーターは、必要に応じた基礎でラックコンベヤを作動する位置に動かされる。一実施態様において、コンベヤ駆動モーターは、摺動することができか、そうでなければ、垂直輸送機が現在配置されているラックレベル上のラックコンベヤを個々に動かすために垂直輸送機の両側面に沿って縦方向に動くことができる。垂直輸送機が垂直に動く際に、コンベヤ駆動モーターは、次のレベル上のコンベヤを動かすために、垂直輸送機と共に同時に垂直に動く。他の実施態様では、コンベヤ駆動モーターは、垂直輸送機とは別個に垂直に動くことができる。さらに他の変形例では、駆動モーターは垂直に動かず、むしろ、システムが、各ラックレベル上のコンベヤを動かすように提供された一つ以上の駆動モーターを有する。また、重い荷物がある選択されたコンベヤはコンベヤ駆動モーターを提供され、他のコンベヤは、共通のコンベヤ駆動モーターを共有するハイブリッドシステムが考えられる。
【００１６】
本発明の（多くの中の）一実施態様による三次元保管システム１００は、図１、２、３、４及び５に関連して最初に述べられる。見ることができるように、図１は、システム１００の斜視図を示し、図２は、システム１００の上面図を示す。図３は、システム１００の全側面図を示す。図４は、システム１００の拡大側面図を示し、図５は、システム１００の前面図を示す。
【００１７】
図１を見ると、システム１００は、中央に配置された垂直輸送機叉はキャリヤー１０４の両側に配置された垂直ラック１０２の一連のコンベヤを含む。ラック１０２は、垂直輸送機１０４が垂直に動くことができる通路１０５を形成する。図示の実施態様では、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の両端部に配置される。エレベーター１１０は、ラック１０２間の通路１０５の中で垂直輸送機１０４を垂直に動かすように構成される。システム１００は、オペレーターがラック１０２を補充する補充ステーション１１２をさらに含む。図示の実施態様の補充ステーション１１２は、ラック１０２を補充するために、垂直だけでなく、床１１６上のガイドレール１１４に沿って水平に動くように構成されている。以下に説明されるように、ラック１０２は、垂直輸送機１０４を介するなどの他の方法で補充されることができる。
【００１８】
進入コンベヤ１０６は、荷物、カートン、パレット、及び／叉は他のタイプのコンテナ１１８を垂直輸送機１０４に供給する。ひとたび十分な数の荷物１１８が載せられると、エレベーター１１０は、垂直輸送機１０４を、一般に在庫管理ユニット（ＳＫＵｓ）として呼ばれる商品１２０が荷物１１８に載せられるラック１０２の一つ以上のレベルまで揚げる。追加の荷敷き、間紙、及び／叉は他の包装材料及び紙工作品も同様に、荷物１１８内に配置されることができる。ラック１０２上の商品叉は在庫管理ユニット１２０は、例えばボックスでは、個々の製品または互いに集められた商品の収集物を含むことができる。ひとたび、荷物１１８が、個々のオーダーを実行するために必要とされる商品１２０で満たされると、荷物１１８が退出コンベヤ１０８上に載せられるように、エレベーター１１０は、垂直輸送機１０４を床１１６の方へ降ろす。図示の実施態様では、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の両端部に配置されているが、これらのコンベヤは、異なる方法で構成されることができる。一例として、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の同じ側に配置されることができる（図２７）。他の例として、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４からの荷物１１８の積載及び荷降ろしの双方を処理する単一のコンベヤ叉はコンベヤスプールに組み合わされる。図示のコンベヤはベルトコンベアであるが、他のタイプのコンベヤは、少数の例を挙げれば、類似のローラー、バケット、チェーン及びカート積載トラックコンベアを使用することができることが認められる。図示の実施態様では、荷物１１８は、単一のライン叉は列に配置されているが、他の実施態様では、荷物１１８は、荷物１１８の密度を増すために、並列に叉は複数の列に配置されることができる。
【００１９】
図１乃至図３に関し、各ラック１０２は、商品１２０が保管される一つ以上の垂直レベル１２２を有する。種々のレベル１２２は、均一な間隔叉は不均一な間隔にすることができる。図１の実施態様では、レベル１２２間の垂直方向の間隔は、高いレベルになるに従い狭くなる。これは、おそらく重い大きい叉は分厚い商品１２０が床１１６の近くに保管され、小さくておそらく軽い商品１２０がラック１０２の上部の近くに保管されるのを許容する。この構成は、重い商品を低いレベル１２２に及び低いレベル１２２から動かすのに必要とされるエネルギーが小さいため、エネルギーを温存するのに役立つ。さらに、重い商品は、危険が少ない低いレベル１２２に保管されるので安全性が改善される。見ることができるように、各レベル１２２は、互いに関して自由に移動可能な一つ以上のラックコンベヤ１２４を有する。図示のラックコンベヤ１２４は、ベルトコンベアであるが、他のタイプのコンベヤは、類似のローラーやコンベアなどを使用することができることが認められる。ラックコンベヤ１２４は、床１１６に関して概ね平らであるか水平であるが、ラックコンベヤ１２４は、所望であれば、僅かに叉は著しく傾斜されることができることが考えられる。
【００２０】
図示の実施態様のラックコンベヤ１２４は、自己動力でない。すなわち、ラックコンベヤ１２４は、それぞれ、ラックコンベヤ１２４を駆動するモーターを有していない。前述のように、他の実施態様のラック１０２は、いくつかのラックコンベヤ１２４が自己動力であり、その他のラックコンベヤ１２４が自己動力でないハイブリッドシステムを有することができる。さらに、理解できるように、システム１０２の選択された特徴は、全てのラックコンベヤ１２４が自己動力である他の設計に組み入れられることができる。それにもかかわらず、前述のように、別個の外部動力源によって駆動されるラックコンベヤ１２４を有することが、システム１０２に必要なコンベヤモーターの数を減らす。図１をみると、仮に各ラックコンベヤ１２４がモーターを必要とするならば、何百ものコンベヤモーターが必要とされることが理解できるであろう。理解されるように、図１のシステム１００は、コンベヤモーターの数は、１０個未満叉は（図１１で示されるように）０個である。このコンベヤモーターの数の十分な減少は、稼動費用と共にシステム全体のコストを減少する。例えば、コンベヤモーターの高価な配線と制御を、ラック１０２から排除することができる。本明細書中に記載され図示されたモーターの数よりも多く叉は少ないコンベヤモーターが使用されることができる点に留意する必要がある。
【００２１】
図４及び図５をみると、図示の実施態様の垂直輸送機１０４を垂直に動かすためのエレベーター１１０は、一つ以上のプーリー４０２、釣り合いおもり４０４及びエレベーター支持構造４０６に取り付けられたモーターを含む牽引タイプのエレベーターである。プーリー４０２上のケーブルは、垂直輸送機１０４に取り付けられ、モーターは釣り合いおもり４０４と共にケーブルを介して垂直輸送機１０４を動かす。他のタイプのエレベーターが使用できることを理解されるべきである。例えば、他の実施態様のエレベーター１１０は、少数の例を挙げれば、サーボモーター、線形誘導システム、及び／叉は、油圧、電磁及び／叉は上昇エレベーターを含むことができる。
【００２２】
図４の垂直輸送機１０４は、クロスベルトコンベア４０８、下部輸送コンベヤ４１０、ガイドレール４１４を有する支持フレーム４１２、及び、ガイドレール４１４に沿って動くように構成されたガイドレール４１４からつるす一つ以上のロボットアーム（叉はロボット）４１６を含む。ロボットアーム４１６は、高い信頼性を提供することが証明されている。一例では、ロボットアーム４１６は、産業ロボットの形態であるが、他のタイプのロボットが使用できることを理解されるべきである。例えば、一実施態様のロボットアーム４１６は、重さを減らすために複合材料、アルミニウム、及び／叉は他の軽い材料から作られ、それは、速い加速と減速を提供する。特例では、ロボットアーム４１６は、Ａｄｅｐｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ会社から提供されたＡｄｅｐｔ Ｃｏｂｒａ（登録商標）のＩｎｖｅｒｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ／Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ（ＳＣＡＲＡ）ロボットなどの高速インバートロボットである。もちろん、他のタイプのロボットが同様の６軸高耐久性産業ロボットを使用されることができる。電気モーター、空気圧アクチュエータ及び／叉は油圧アクチュエータを介するなど、多くの方法でロボットアーム４１６は駆動されることができる。クロスベルトコンベア４０８は、保管ラック１０２から荷物１１８に（あるいは逆に荷物１１８から保管ラック１０２に）商品１２０を移動するのに使用される。クロスベルトコンベア４０８は、台車トラック叉はレール４２０に沿って移動可能な、互いにつながった個々の台車４１８を含む。図示の実施態様では、台車４１８は、互いにつながって連続した無端ループを形成するが、他の実施態様では、多くの台車４１８が互いに集められ、非同期方法でトラック４２０に沿って同時に動くいくつかの列車を形成することができる。例えば、他の実施態様におけるクロスベルトコンベア４０８は、荷物１１８の両側に配置された二つの台車４１０の列車を有する。二つの離れた列車は、処理を速くするために互いに独立して動くように構成されている。
【００２３】
図５をみると、ガイドレール４１４からつるすことにより、ロボットアーム４１６は、クロスベルトコンベア４０８からの商品１２０の積載及び荷降ろしに干渉しないで、クロスベルトコンベア４０８及び下部輸送コンベヤ４１０の上方で縦方向に動くことができる。ロボットアーム４１６は、多くの作業を実行することができる。例えば、ロボットアーム４１６は、ラックコンベヤ１２４から商品１２０を選択したり、ラックコンベヤ１２４（あるいはさらにクロスベルトコンベア４０８）に商品１２０を配置したりするのに使用されることができる。図５にみられることができるように、ロボットアーム４１６は、垂直輸送機１０４を垂直方向に動かす必要なしに、ラックコンベヤ１２４の多数のレベル１２２に対して働くことができ、それは、注文調達プロセスの速度を上げることができる。さらに積載プロセスを速くするために、ロボットアーム４１６は、クロスベルトコンベア４０８が商品１２０を載せるのと同時に商品１２０を荷物１１８に入れることができる。また、ロボットアーム４１６は、押し合った商品１２０を取り除くような供給問題を処理するのに使用できる。さらに、ロボットアーム４１６は、垂直輸送機１０４から商品１２０を荷降ろしすることにより、ラックコンベヤ１２４上に商品１２０を補充するのに使用されることができる。商品１２０を補充すると共に、ロボットアーム４１６及び垂直輸送機１０４は、商品１２０を他のラック１０２及び／叉はコンベヤ１２４上に配列し直すのに使用されることができる。
【００２４】
図示の実施態様では、ロボットアーム４１６は、ロボットアーム４１６がガイドレール４１４と係合するレール係合部分５０２を含む。単一のガイドレール４１４だけが図に示されているが、一つ以上のガイドレール４１４を使用できることを理解されるべきである。例えば、二つ（あるいは二つ以上）のガイドレール４１４のシステムを使用することができ、そのシステムにおいてロボットアーム４１６は、それら自体に特定されたガイドレール４１４に取り付けられる。この構成は、ロボットアーム４１６が著しく互いに干渉することなく、ラック１０２の全長に対して働くのを許容する。二つのロボットアーム４１６が使用される場合、ロボットアーム４１６は、主として、特定の側でラック１０２に対して働くように提供されることができる。他の変形例では、ロボットアーム４１６は、同時に、ラックの両側に対して働くことができる。係合部分５０２は、電源、モーター、センサー、コントローラーなどを含み、ロボットアーム４１６がガイドレール４１４に沿って動くのを許容する。理解されるように、ガイドレール４１４は、ロボットアーム４１６を制御するための送信信号と同様に電力をロボットアーム４１６に供給する接触ワイヤーを含むことができる。ロボットアーム４１６は、無線及び／叉は配線接続を介してなど、多数の方法で、信号を送受することができることを理解されるべきである。さらに、ラック１０２と、端部作動体５０８を配置する一つ以上の移動可能ジョイントをもつアーム部分５０６との双方に対して働くために、ロボットアーム４１６は、ロボットアーム４１６が回転するのを許容する回転部分５０４を有する。少数の例を挙げれば、機械的把持及び／叉は真空技術を介してなど、ロボットアーム４１６の端部作動体５０８は、しょうひん１２０を把持すると共に保持することができる。一実施形態では、端部作動体５０８は、真空指吸着カップを有する機械的グリップを含む。図示のように、ロボットアーム４１６は、商品１２０、荷物１１８、構造、他のロボットアーム４１６などを配置するのに使用される一つ以上のカメラ５１２を有する視野システム５１０を備える。一例として、視野システム５１０は、ロボットアーム４１６が商品１２０を荷物１１８の中に自動的に配置及び挿入するのを許容する。また、ロボットアーム４１６は、手動的叉は半自動的に制御されることができる。例えば、オペレーターは、カメラ５１２を通じてロボットアーム４１６の位置を見ることにより、ロボットアーム４１６の移動を遠隔制御できる。また、視野システム５１０は、ロボットアーム４１６の衝突回避のために使用されることができる。
【００２５】
図６は、垂直輸送機１０４の拡大斜視図を示す。みることができるように、クロスベルトコンベア４０８の各台車４１８は、台車４１８のループのために移動方向に概ね垂直に取り付けられた小型の個々のパワーベルト台車コンベヤ６０２を備える。図６の矢印６０４及び６０６は、台車４１８がクロスベルトコンベア４０８のトラック４２０に沿って移動する方向を示す。各台車コンベヤ６０２は、互いに別個に動くことができる。一例として、ある台車４１８は載せられることができ、他の台車４１８は荷を降ろす叉は使用されていないままにすることができる。
【００２６】
クロスベルトコンベア４０８と荷物１１８の（両側）との間に、垂直輸送機１０４は、ガイド叉はスライドスロープ６０８を有し、ガイド叉はスライドスロープ６０８上で台車４１８からの商品１２０が荷物１１８の中へ摺動する。図示の実施形態では、スロープ６０８は、商品１２０がそれぞれの荷物１１８の中に摺動する降ろし樋を画定する一連の隔離台６１０を含む。図示の実施形態の隔離台６１０は、商品１２０の案内を強化するように三角（矢印）形状であるが、他の実施形態では、隔離台６１０は、異なる形状にすることができることが考えられる。輸送コンベヤ４１０上の荷物１１８は、個々の荷物１１８及び／叉は設計された積載領域に概ね整合されている。荷物１１８が正しい位置に適当に配置されるのを確実とするために、必要であれば、垂直輸送機１０４は、種々のセンサ、ストップ、バーコードリーダーなどを含むことができる。重い叉は大きい商品１２０などの荷物１１８を必要としない商品１２０に対し、商品１２０がロボットアーム４１６を介して輸送コンベヤ４１０上に直接載せられることができるように、輸送コンベヤ４１０は、空き（すなわち荷物１１８がない状態）にすることができる。これからみれば、荷物、パレット、コンテナ及び他の支持構造物１１８は他の実施態様で選択できるということが理解されるべきである。一例として、商品１２０のフルケースだけが選択される場合、荷物叉はカートン１１８は、必要とされず、そのフルケースは、直接的に輸送コンベヤ４１０上叉はパレット上に置かれることができる。他の例では、フルケースが選択される場合、ロボットアーム４１６は、輸送コンベヤ４１０上に全パレットを築き上げることができる（例えば飲料産業のための混合パレットの積載）。図示の実施態様の輸送コンベヤ４１０は、ベルトコンベヤであるが、前述したタイプなどの他のタイプのコンベヤが使用されることができることを理解されるべきである。図６の輸送コンベヤ４１０は、エレベーター１１０が輸送コンベヤ４１０上の荷物１１８を持ち上げることができるように、フレーム４１２に固定される。以下の選択された実施態様に記載されるように、輸送コンベヤ４１０は、垂直輸送機１０４が上げられるときに床１１６上にとどまることができる。この例では、垂直輸送機１０４のフレーム４１２は、上げられるときに荷物１１８を保持するレールを有する。また他の変形例では、荷物１１８が垂直輸送機１０４のフレーム４１２に直接載せられるように垂直輸送機１０４は排除される。
【００２７】
図７は、商品１２０が荷物１１８の中に積まれるときの垂直輸送機１０４の拡大部分断面図を示す。クロスベルトコンベヤ４０８が荷物１１８の一つ以上の側（図示の実施態様では荷物１１８の両側）に配置され、対向するラック１０２からの商品１２０は、同時に、または、ほぼ同時に載せられることができる。ひとたび商品１２０が台車４１８から降ろされると、次の台車４１８は方向６０４または６０６（図６）に循環するクロスベルトコンベヤによって次の商品１２０を荷物１１８の中に降ろす場所に移動されることができる。理解されるように、これは、荷物１１８が所定のレベル１２２からの商品で早く満たされるのを許容し、それは、オーダーが迅速な方法で実現されるのを許容する。前述のように、従来、垂直移動は、オーダー実現をゆっくりしがちであったが、同時に対向する垂直コンベヤスタックからの商品を同時に載せる可能性を有することは、商業的に垂直管理装置を実現するためにこの問題を解消する。
【００２８】
荷物１１８を迅速に載せるこの能力は、図８及び図９からより理解されるかもしれない。図８及び図９は、それぞれ、垂直輸送機１０４の上面及び斜視図を示す。みることができるように、垂直輸送機１０４の支持フレーム４１２は、作動中垂直輸送機１０４を安定させるためにエレベーター支持構造４０６の回りに摺動可能に受け入れられた一つ以上のエレベーターガイド８０１を有する。クロスベルトコンベヤ４０８は、連続したループを形成するために二つのループ端部分８０４によって互いに連結された輸送コンベヤ４１０の両側に配置された二つの輸送部分８０２を有する。図示の実施態様では、輸送部分８０２は、概ね直線であり平行な様態で配置され、ループ端部分８０４は、概ね環状である。しかしながら、クロスベルトコンベヤ４０８は、他の実施態様で異なる形状にすることができることを理解されるべきである。
【００２９】
反時計回り６０４または時計回り６０６に動くクロスベルトコンベヤ４０８の能力で、仕向ける荷物１１８は、必要な商品１２０を供給するラックコンベヤ１２４に整合、またはラックコンベヤ１２４近傍に均一に配置される必要がない。例えば、図２及び図８をみると、図２に示されるようにそして図８において矢印８０６によって示されるように、上部の最も左側のラックコンベヤ１２４からの商品１２０は、図８において矢印８０８によって示されるように、時計方向６０６（図８）へのクロスベルトコンベヤ４０８の単なる回転によって、垂直輸送機１０４上の最も右側の荷物１１８まで運搬されることができる。特に、最も左側のラックコンベヤ１２４からの商品１２０は、位置８０６に位置づけられる台車４１８上に載せられる。この例では、クロスベルトコンベヤ４０８は、位置８０６から商品１２０を有する台車４１８が位置８０８に位置づけられるまで時計方向に６０６に回転され、そして、ひとたび位置８０８までくると、商品１２０は、台車４１８から荷物１１８の中に降ろされる。プロセスがほぼ連続であるように、商品の積載及び荷降ろしの間停止する必要がないことを理解されるべきである。さらに、同じラックコンベヤ１２４からの複数の商品１２０は、クロスベルトコンベヤ４０８上で商品１２０の仮想流れを形成するように、連続した台車４１８に積載されることができる。商品１２０は、代替的なパターンなどの他の方法で積載されることができることを理解されるべきである。型にはまった動作中、複数のラックコンベヤ１２４は、荷降ろしされ、複数の荷物１１８は同時にまたはほぼ同時に積載され、それによって、積載／荷降ろしプロセスを著しく速くする。さらに、商品１２０は、荷物１１８の両側から同時に積載されることができ、それによって、積載効率を高める。台車４１８は台車４１８の再積載の必要が無いので、同じ台車４１８は多数の荷物１１８に対して働くことができるように、多数の商品１２０は、単一の台車４１８上に列を作られることができる。荷物１１８の積載中、クロスベルトコンベヤ４０８は、効率的な方法で荷物１１８を積載するように、複数回その方向を変えることができる。
【００３０】
一実施形態では、各ラックコンベヤ１２４は、各ラックコンベヤ１２４が自己動力されるようにコンベヤモーターを有する。しかしながら、前述のように、個々のモーターを介して自己動力された個々のラックコンベヤ１２４を有することは、高い構造及び管理コストを含む欠点がある。これらの問題を検討するため、他の実施態様のシステム１００は、専用のコンベヤモーターを有しないランクコンベヤ１２４を有し、そのかわり、システム１００は、一時的にあるいは必要とされる基礎のラックコンベヤ１２４を駆動するだけである。
【００３１】
図１０は、ラックコンベヤが必要とされる基礎で駆動される一例の拡大側面図を示す。図示のように、垂直輸送機１０４は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車トラック４２０に取り付けられた一つ以上のコンベヤドライバー１００２を有する。みることができるように、コンベヤドライバー１００２は、コンベヤドライバー１００２が台車トラック４２０に固定されるか台車トラック４２０に沿って水平に摺動することができる主本体１００４を含む。図示の実施形態では、コンベヤドライバー１００２は、台車トラック４２０に沿って水平に動くように構成されている。コンベヤドライバー１００２は、チェーンドライブ、ベルトドライブ、磁気ドライブなどを介して水平に動くことができ、及び／叉は、コンベヤドライバー１００２は、コンベヤドライバーを水平に動かす内部ドライブを組み入れることができる。枢動アーム１００６は、主本体１００４に取り付けられ、枢動アーム１００６は、その端部に、ラックコンベヤ１２４を駆動するのに使用されるドライブローラー叉はホイール１００８を有する。主本体１００４は、矢印１０１０によって示されるように枢動アーム１００６を回転する、モーターピストン、あるいは、空気、水圧及び／叉は電気駆動アクチュエーターなどの他のタイプのアクチュエーターを含み、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４から係合及び解離することができる。図１０では、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４上の商品１２０と干渉しないように、ラックコンベヤ１２４の下側と係合するが、コンベヤドライバー１００２は、他の位置及び／叉は異なる方法でラックコンベヤ１２４と係合することができる。例えば、他の実施態様のコンベヤドライバー１００２は、ラックコンベヤ１２４に隣接した雌連結部と係合する雄連結部と、どちらの方向にもコンベヤドライブローラーを回転するベベルギヤを含む。一実施態様のコンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、モーターなどによって自己動力され、他の実施態様では、ドライブホイール１００８は、駆動ベルトあるいは駆動シャフトを介するなど主本体１００４のモーターなどによって遠隔的に駆動される。ドライブホイール１００８は、他の方法で駆動されることができることを理解されるべきである。例えば、図１１に関連して以下に説明されるように、ドライブホイール１００８は、駆動されないことができるが、ドライブホイール１００８は、クロスベルトコンベヤ４０８からラックコンベヤ１２４に動力を伝達するのに使用されることができる。
【００３２】
図１０の実施態様に参照すると、ドライブホイール１００８は、ドライブホイール１００８がラックコンベヤ１２４と接触する前、接触中または接触後に回転する。ドライブホイール１００８とラックコンベヤ１２４との係合は、表面の凹凸、ギヤのような構造、タイヤ跡などによって強化することができる。図示の実施態様では、ドライブホイール１００８は、矢印１０１２で示されるように、反時計方向に回転してラックコンベヤ１２４上の商品１２０を進めるが、ドライブホイール１００８は、他の実施態様では異なる方向に回転することができることを理解されるべきである。さらに、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４が積載あるいは荷降ろしされるかどうかについて依存する方向を代替することができる。ドライブホイール１００８が反時計方向１０１２に回転するとき、ラックコンベヤ１２４のローラーは、時計方向１０１４に回転し、それによって、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８上で方向１０１６に商品１２０を移動させる。ひとたび商品１２０が台車４１８に積載されると、ドライブホイール１００８は、回転し続けて、同じ台車４１８あるいはラックコンベヤ１２４に隣接して配置された他の台車４１８上に次の商品を積載する。ひとたび所望の商品１２０がラックコンベヤ１２４から荷降ろしされると、コンベヤドライバー１００２は、下方方向１０１８に枢動アーム１００６を回転することによりラックコンベヤ１２４からドライブホイール１００８を解離する。垂直輸送機１０４が垂直に動かされると、コンベヤドライバー１００２は、ドライブホイール１００８が垂直輸送機１０４の下降叉は上昇に干渉しない位置まで枢動アーム１００６を下方方向１０１８に回転させる。コンベヤドライバー１００２とラックコンベヤ１２４との間の干渉は他の方法で回避することができることを理解されるべきである。例えば、コンベヤドライバー１００２は、垂直輸送機１０４の両端部の一方、クロスベルトコンベヤ４０８の二つのループ端部分の一方の近傍、あるいは、ラックコンベヤ１２４間（すなわちラック１０２の間）の空きに動かすことができる。異なるタイプのコンベヤドライバー１００２が使用される場合、垂直輸送機１０４の移動中、ラックコンベヤ１２４とコンベヤドライバー１００２との衝突回避は、他の方法で見出される。
【００３３】
図１１を参照すると、この実施態様のドライブホイール１００８は、駆動されていない。見ることができるように、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、台車４１８と保管コンベヤ１２４の双方のコンベヤベルトに接する。図示の例の台車４１８のコンベヤベルト６０２は駆動され、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、この動力を台車４１８からラックコンベヤ１２４に伝達し、商品１２０がラックコンベヤ１２４から荷降ろし（あるいはラックコンベヤ１２４に積載）されることができる。他の実施態様では、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８及びラックコンベヤ１２４の双方は駆動されないが、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は駆動される。台車４１８及びラックコンベヤ１２４は、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８が図１１に示されたように配置されるときに同時に駆動される。ドライブホイール１００８はコンベヤの一方だけに接するように位置を動かすことができ、ラックコンベヤ１２４と台車４１８は、独立して動くことができるということを理解されるべきである。この実施態様に関し、クロスベルトコンベヤ４０８用のコンベヤモーターのような駆動構成要素の数をさらに減らすことができることを理解されるべきである。
【００３４】
図１０及び図１１の実施態様では、コンベヤドライバー１００２は、台車トラック４２０（あるいは他の支持構造）に沿って摺動あるいは移動するように構成され、コンベヤドライバー１００２は、多数のラックコンベヤ１２４を駆動することができる。ある特定の変形例では、垂直輸送機１０４は、垂直輸送機１０４の両側に配置された対のコンベヤドライバー１００２を有し、各コンベヤドライバー１００２は、一方のラック１０２に対してラックコンベヤ１２４を駆動するように提供される。この変形例のために、ある形態の垂直輸送機１０４は、各ラック１０２に面する両側面に単一のコンベヤドライバー１００２を有し、他の形態の垂直輸送機１０４は、各ラック１０２を駆動するように提供された二つ以上のコンベヤドライバー１００２を有する。更に他の変形例では、コンベヤドライバー１００２は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８に類似した形態で垂直輸送機１０４の周りを環状にすることができ、コンベヤドライバー１００２は、ラック１０２を駆動するのにより利用されることができる。この構成に関し、単一のコンベヤドライバー１００２はシステム１００全体に対しラックコンベヤ１２４を駆動することができるが、典型的に、一つ以上のコンベヤドライバー１００２は、プロセスを速くするのと共に、あるコンベヤドライバー１００２が故障した場合のバックアップの働きをするのに使用されることができるということが考えられる。垂直輸送機１０４と関連したコンベヤドライバー１００２に関し、より磨耗するかより高い故障率を有する傾向がある高いメンテナンスアイテムの全てが一つの装置、サービスのために簡単に降ろされることができる垂直輸送機１０４に配置されるので、メンテナンスは単純化されることができる。例えば、休止する場合、コンベヤドライバー１００２は、容易に取り除くことができ、最小の休止時間で新しいコンベヤドライバーと交換することができる。
【００３５】
垂直輸送機１０４と共に垂直に及び／叉は垂直輸送機１０４に沿って水平に動く能力をもつことにより、システム１００を駆動するのに必要なコンベヤドライバー１００２の数は、著しく減少される。それにもかかわらず、コンベヤドライバー１００２を垂直輸送機１０４に沿って水平に動かすことは、クロスベルトコンベヤ４０８の積載を遅くすることができるので、他の実施態様では、複数のコンベヤドライバー１００２が垂直輸送機１０４の各側面の長さに沿って固定される。この実施態様のコンベヤドライバー１００２の数は、ラック１０２のラックコンベヤ１２４の列の数と合致する。換言すれば、コンベヤドライバー１００２は、ラック１０２の所定のレベル１２２に対する各ラックコンベヤ１２４と関連して配置されている。この構成に関し、垂直輸送機１０４は、ラック１０２の個々のレベル１２２に対する全てのラックコンベヤ１２４を同時に駆動することができる。理解されるように、この構成でさえ、必要とされる駆動モーターの数は著しく減少される。
【００３６】
図１２は、図１１に示されたコンベヤドライバー１００２の他の変形例を示す。前の実施態様と同様に、図１２のコンベヤドライバー１００２は、主本体１２０４及び枢動あるいは係合アーム１２０６を含む。ラックコンベヤ１２４を駆動するためのドライブベルト１２０８は、係合アーム１２０６の周りを移動する。みることができるように、ドライブベルト１２０８は、ドライブベルト１２０８とラックコンベヤ１２４との間の係合を強化する凸部（texturing）１２１０を有する。図１３を参照すると、ドライブベルト１２０８は、ラックコンベヤ１２４の対応するノッチ１３０４と係合する一連のリブ１３０２（あるいはその逆）を有する。前の実施態様と同様に、ラック１０２との衝突を避けるように動かされるときに、係合アーム１２０６は枢動するか外方に引っ込むように構成される。他のタイプの機構がラックコンベヤ１２４を駆動するのに使用されることができることが考えられる。例えば、コンベヤドライバー１２０２は、雄雌連結を確立するために互いに噛み合う別個のギヤを組み入れることができる。図１２のコンベヤドライバー１２０２は、前の実施態様と関連して上述された方法で駆動される（叉は駆動されない）ことができる。
【００３７】
上記例では、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４と共に垂直に動く。しかしながら、積載速度はそのような構成で妨げられるとき間隔がある。以下に述べられる幾つかの実施態様は、垂直輸送機１０４がラック１０２上の同じレベル１２２に配置されていないときでもラックコンベヤ１２４が指示されるのを許容することによってこの問題に対処する。これらの構成は、ラックコンベヤ１２４のより効果的な指示を考慮する。例えば、ロボットアーム４１６がラックコンベヤ１２４から商品１２０を取り除き、同じラックコンベヤ１２４から必要とされる商品１２０がそれ以上ないときに、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４が異なるレベル１２２に位置するまで、及び／叉は垂直輸送機１０４が退出コンベヤ１０８（図２）上に荷物１１８を降ろすために下降されるまで、ラックコンベヤ１２４の指示を遅らせることができる。他の実施態様として、垂直輸送機１０４が配置されている場所に関係なく、コンベヤドライバー１００２、１２０２がさまざまなレベルに位置するラックコンベヤ１２４を指示することができるので、ロボットアーム４１６は、さまざまなレベル１２２から商品１２０を配置する叉は回収することができる。前述のように、これは、クロスベルトコンベヤ４０８が異なるレベル１２２におけるランクコンベヤ１２４から荷を降ろす（叉は積載する）と同時に、ロボットアーム４１６があるレベル１２２においてラックコンベヤ１２４から商品１２０を降ろす（あるいは積載する）のを許容する。
【００３８】
図１４は、一実施態様によるコンベヤドライブシステム１４００の拡大図を示す。みることができるように、システム１４００のコンベヤドライバー１２０２は、コンベヤドライバー１２０２が垂直に移動できるようにラック１０２の各レベル１２２に関連されている。図示の実施態様では、ラック１０２の各レベル１２２は、単一のコンベヤドライバー１２０２を有するが、各レベル１２２は、必要であれば、一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することができる。コンベヤドライバー１２０２は、矢印１４０４で示されたように、ラック１０２の一つ以上のライザー１４０６に固定されたガイドレール１４０２に沿って水平に移動できる。コンベヤドライバー１２０２は、チェーンドライブ、ベルトドライブ、磁気ドライブなどによって水平に移動でき、及び／叉は、コンベヤドライバー１２０２は、コンベヤドライバー１２０２を水平に動かすための内部のドライバを組み入れることができる。コンベヤドライバー１２０２は他の方法で移動できることを理解されるべきである。他の実施態様では、（ラック１０２以外の）外部構造は、垂直的固定方法でガイドレール１４０２を固定するのに使用されることができる。各レベル１２２に専任された一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することにより、さまざまなレベル１２２上のラックコンベヤ１２４は、同時にあるいはほぼ同時の方法で指示されることができる。この半専任された構成でさえ、コンベヤドライバー１２０２が水平方向１４０４に移動することにより一つ以上のラックコンベヤ１２４に対して働くことができるので、必要とされるコンベヤドライバー１２０２の数が著しく減少される。ある形態では、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４に面するラック１０２の両側面に沿って配置されることができ、他の形態では、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４との干渉を避けるために垂直輸送機１０４から離れて面するラック１０２の外側端部に配置されることができる。
【００３９】
以下に説明される他の実施態様では、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に作動する。すなわち、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に、垂直方向に移動できる。これは、垂直輸送機１０４が特定のレベル１２２に配置される前、配置される間、叉は配置された後に、コンベヤドライバー１００２、１２０２がコンベヤ１２４を指示するのを許容する。
【００４０】
図１５は、他の実施態様によるコンベヤドライブシステム１５００の拡大図を示す。図１５のコンベヤドライブシステム１５００では、コンベヤドライバー１２０２は、リフト装置叉は駆動エレベーター１５０２によって水平方向１４０４及び垂直方向１５０４に移動することができる。コンベヤドライバー１２０２が図１４に関して上述したのと同じ形式でガイドレール１４０２に沿って水平に移動叉は摺動できるように、コンベヤドライバー１２０２は、ガイドレール１４０２に取り付けられる。図示の実施態様では、ガイドレール１４０２は、単一のコンベヤドライバー１２０２を有するが、ガイドレール１４０２は、他の実施態様では一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することができる。みることができるように、図１５のガイドレール１４０２は、垂直方向１５０４にコンベヤドライバー１２０２と共にガイドレール１４０２を案内する駆動エレベーター１５０２の支持部あるいはガイド部１５０６に固定される。一つ以上のガイド部１５０６は、ラック１０２の一つ以上のライザー１４０６に沿って摺動する。代替的叉は付加的に、ガイド部１５０６は、ラック１０２のライザー１４０６のほかに他の外部構造に沿って動くことができる。図示の実施態様では、駆動エレベーター１５０２は、一つ以上のプーリー、釣り合いおもり及びガイド１５０６に取り付けられたモーターを含む牽引タイプのエレベーターである。プーリー上の一つ以上のケーブル１５０８は、ガイド部１５０６に取り付けられ、モーターは、釣り合いおもりと共にケーブル１５０８によってガイドレール１４０２を動く。他のタイプのエレベーターが使用されることができることを理解されるべきである。例えば、他の実施態様のエレベーター１５０２は、少数の例を挙げれば、油圧、電磁及び／叉は上昇エレベーターを含むことができる。図１５のシステム１５００に関し、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に、あらゆるレベル１２２のラックコンベヤ１２４に対して働くことができる。図示の例では、ガイドレール１４０２は、別個の直線状部分であるが、他の変形例では、ガイドレール１４０２は、異なる形状にすることができる。例えば、ガイドレール１４０２は、クロスベルトコンベヤ４０８と類似した形式で環状にすることができ、この環状のガイドレール１４０２は、垂直輸送機１０４よりも僅かに寸法を大きくすることができ、ガイドレール１４０２は、干渉せずに垂直輸送機１０４とは無関係に移動できる。
【００４１】
理解されるように、垂直輸送機１０４は、多数のさまざまな配列の中に載せられることができる。例えば、図１に関し、垂直輸送機１０４は、ラック１０２の底部において積載を開始することができ、ラックコンベヤ１２４からの商品１２０の積載（叉は荷降ろし）の間上方に移動できる。この例に関し、商品１２０は、ほとんど即座の方法で積載叉は荷降ろしされることができる。このような方法の積載によって、重い商品１２０は、荷物１１８の底部に積載され、それによって、軽い商品１２０が押しつぶされるという可能性を減少する。他の例として、垂直輸送機１０４は、最初にラック１０２のトップレベル１２２まであるいは最も高いレベル１２２まで上げられ、そこから商品１２０が降ろされる必要がある。次に、垂直輸送機１０４は、商品１２０がさまざまなレベル１２２から積載されるように下降される。このような方法での商品１２０の積載は、商品１２０を積載するときにコンベヤエレベーター１１０は垂直輸送機１０４を上昇させる必要がないので、エネルギー消費を減少するということを理解されるべきである。積載叉は荷降ろしのプロセスの速度を上げると共にエネルギーを温存するために、需要の多い商品１２０は、それらが容易に接近可能な場所に便宜的に配置されることができる。例えば、需要の多い商品１２０は、ラック１０２の下方のレベル１２２に配置されることができ、一方、需要の低い商品１２０は、高いレベル１２２に配置されることができる。さらに、需要の多い商品１２０は、需要の多い商品１２０と荷物１１８との間の平均移動距離を減らすように、所定のレベル１２２内に中心的に配置されたラックコンベヤ１２４上に集められることができる。代替的叉は追加的に、需要の多い商品１２０は、荷物１１８の積載中の移動距離を最小にするために均一叉は不均一な間隔で、複数のラックコンベヤ１２４中で単一のレベル１２２（あるいは複数のレベル１２２）上に分散させることができる。
【００４２】
図１６及び図１７は、商品１２０を積載する順序の一つを示す、システム１００の部分斜視図である。図を簡略化するため、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８の一部分と共にラック１０２が図１６及び図１７から省かれている。図１６を参照すると、コンベヤドライバ１２０２は、所望のラックコンベヤを動き、（符号１６０２で示された）積載される必要がある商品１２０は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８に積載される。図１７に見ることができるように、垂直輸送機１０４が下方方向１７０４に動き、クロスベルトコンベヤ４０８は、時計方向に（図１７において右側に）回転する。ひとたび対象荷物１１８が到着すると、台車４１８は、商品１６０２を適切な荷物１１８の中に降ろすように作動する。他の商品１２０は、同様なやり方で積載されることができる。
【００４３】
他の実施態様による三次元管理システム１８００は、最初に、システム１８００の端面図、上面図、断面図をそれぞれ示す図１８乃至２０に関して説明される。図に見ることができるように、図１８のシステム１８００は、図１に関連して前述したシステム１００と同様に大部分の特徴を共有する。例えば、図１８乃至図２０のシステム１８００は、さまざまなレベル１２２上のラックコンベヤ１２４を有するラック１０２、進入コンベヤ１０６、退出コンベヤ１０８、エレベーター１１０、及び、一つ以上のロボットアーム４１６を含む。簡潔性及び明確性のために、他の共通の特徴と同様にこれらは、以下に詳細に述べないが、前述の説明が参照される。
【００４４】
図１のシステム１００と図１８のシステム１８００間の見える違いの一つは、クロスベルトコンベヤ４０８が図１８のシステム１８００で除かれていることである。全ての商品１２０は、ロボットアーム４１６によって積載及び荷降ろしされる。前述のように、ロボットアーム４１６は、エレベーター１１０によってロボットアームを垂直に動かさないで多数のレベル１２２に対して働くことができる。
【００４５】
対向するラック１０２は、同じロボットアーム４１６で動かされることができ、それは、システムの柔軟性を強化する。クロスベルトコンベヤ４０８のように、二つ以上の商品１２０は、同時叉はほぼ同時の原則で同じ荷物１１８に積載されることができる。
【００４６】
図１８のシステム１８００の他の違いは、荷物１１８が空中に持ち上げられるときに輸送コンベヤ４１０が地上に固定されたままであるということである。図２１は、三次元管理システム１８００の拡大端面図を示す。図２０及び図２１にみれるように、システム１８００は、荷物１１８の側部叉はリップ部と係合するために離間された一対の支持レール２００４を有する垂直輸送機叉は台車２００２を備え、垂直輸送機２００２は輸送コンベヤ４１０から荷物１１８を持ち上げることができる。輸送コンベヤ４１０に荷物１１８を積載している間、垂直輸送機２００２はレール２００４が荷物１１８と干渉しない位置まで降ろされる。ひとたび適当な数の荷物１１８が積載されると、垂直輸送機２００２は持ち上げられ、それによって、レール２００４が荷物１１８と係合し、そして、輸送コンベヤ４１０から荷物１１８を持ち上げる。図２２は、垂直輸送機２００２が輸送コンベヤ４１０から持ち上げられたときのシステム１８００の斜視図を示す。理解されるように、垂直輸送機２００２の全重さは、輸送コンベヤ４１０が地上に残されることによって減少される。これは、エネルギーの消費を減らし、高価でないエレベーターシステムの使用を容易にする。さらに、持ち上げる重さが少ないため、エレベーター１１０は一般的に速い速度で作動することができる。ひとたび荷物１１８に対する全てのオーダーが満たされると、垂直輸送機２００２は、荷物１１８が輸送コンベヤ４１０上に載置するまで降ろされる。そして、輸送コンベヤ４１０は、荷物１１８を退出コンベヤ１０８上に降ろす。他の実施態様では、大きな製品叉はケース選択などのために、パレットが荷物１１８と同様に使用されることができる。
【００４７】
図示の実施態様では、ロボットアーム４１６は、単一のガイドレール４１４からつるされるが、垂直輸送機２００２は、ロボットアーム４１６間の衝突を避けるようにいろいろなロボットアームが動く多数のガイドレールを有することができるということが考えられる。前述のように、つるされた位置に配置されたロボットアーム４１６を有することは、垂直輸送機２００２が垂直に動かないままでロボットアーム４１６が多数のレベルに対して働くのを許容する。さらに、そのようなつるした構成は、商品１２０を多数の荷物から積載叉は荷降ろしするロボットアーム４１６に役立つ。ある特定の変形例では、二つの独立したロボットアーム叉はキャリヤー４１６は、それぞれ、垂直輸送機２００２の一方側から離れて片持ちにされる。各ロボットアーム４１６は、ラック１０２間の通路で上下方向に独立して動くことができる。衝突回避アルゴリズムが、二つののロボット４１６間の衝突を避けるために実行される。この例では、あるロボットアーム４１６は右側のラック１０２から選択し、他のロボットアーム４１６は左側のラック１０２から選択する。この並行した選択技術は、所定の垂直レベル１２２での選択スループットを強化する。
【００４８】
図２０乃至図２２に示された三次元管理システム１８００は、いろいろなラックコンベヤ１２４を駆動するためにコンベヤドライバー１２０２が水平方向１４０４及び垂直方向１５０４に動くのを許容する図１５のコンベヤドライブシステム１５００を包含する。図示の実施態様では、システム１８００は、互いに独立して動くことができる二つのコンベヤドライバー１２０２を有するが、他の実施態様では多少のコンベヤドライバー１２０２が使用されることができることを理解されるべきである。
【００４９】
典型的な状況では、１０乃至２０の束（バッチ）のオーダー（荷物、カートン叉はパレット）が実行のために垂直輸送機２００２に入れられる。カートン１１８は、自動的に読み取られ、カートン１１８のＸＹ座標を安定させるために特定の「載置」ゾーンに配置される。ひとたび積載されると、選択される一つ以上の製品叉は商品１２０を有する第１保管レベル１２２まで上がる。保管レベル１２２の垂直高さに依存して、ロボットアーム４１６は保管レベル１２２の垂直帯域内で選択することができ、それは、頻繁に生じる垂直輸送機２００２の垂直移動を少なくするのを許容する。前述のように、独立的に配置可能なコンベヤドライバー叉は電源１２０２は、機械的、空気的、油圧的、電気的連結及び／叉は他の連結によって、各ラックに取り付けられたコンベヤ１２４を駆動するように構成されている。図示の実施態様では、コンベヤドライバー１２０２は、機械的にラックコンベヤ１２４を駆動する。コンベヤドライバー１２０２は、いろいろな方法で、ラックコンベヤ１２４と機械的に係合する。例えば、コンベヤドライバー１２０２の雄連結部がラックコンベヤ１２４の駆動ローラーに隣接する雌連結部と係合することができる。この例では、ベベルギヤがどちらの方向にも駆動ローラーを回転させる。他の例では、コンベヤドライバー１２０２の駆動ローラーがラックコンベヤ１２４の駆動ローラーに直接接触して配置される。一実施態様のコンベヤドライバー１２０２は、ロボットアーム４１６を次の選択位置に前置きし、製品指示のためのラックコンベヤ１２４と機械的に係合するが、他の実施態様では、このオーダーは異なることができる。各コンベヤドライバー１２０２は、ラックコンベヤ１２４の商品の成功した選択及び指示を確認するためにフォトセンサーを有することができる。
【００５０】
選択中、ロボットアーム４１６は、指定された保管場所から個々の商品１２０を選択することができる。前述のように、ロボットアーム４１６の端部作動体５０８は、機械的把持及び真空技術の組み合わせを含むことができる。ロボット端部作動体５０８は、保管場所から一つ以上の製品叉は商品１２０を同時に選択でき、そして、各オーダーが必要とする量に基づいた荷物叉はカートン１１８の中に個々の製品１２０を入れる。商品１２０は、一般に、商品１２０間の僅かな間隔（２．５４ｃｍ乃至５．０８ｃｍ）でラックコンベヤ１２４に個々に牽引されるが、他の実施態様では、商品１２０間の間隔はなしにすることができると共により大きくすることができる。端部作動体５０８は、選択のためにロボットアーム４１６を配置するのを助ける視野制御部５１０を有する。例えば、ラック１０２に保管された商品１２０は、荷物叉はカートン内にあり、ロボット視野システム５１０は、荷物叉はカートンから個々の商品１２０を選択する能力がある。ロボット端部作動体５０８の設計は、選択される物理的製品スペクトルに基づいたあるロボット選択セルから他のロボット選択セルまで変更することができる。所望であれば、視野システム（ビデオ放送装置）５１０は、監督ワークステーションにおけるシステム監督者までみることができる。もし、エラー状況叉はロボットアーム４１６が商品１２０を間違って選択した場合、監督者は、ロボット端部作動体を半自動的に制御して商品１２０を選択する叉はエラー状況を修正することができる。
【００５１】
ひとたびロボットアーム４１６によって商品１２０が選択されると、商品１２０は、輸送され、仕向け先の「オーダー」コンテナ１１８（例えば、荷物、カートン、パレットなど）に配置される。ロボットアーム４１６は、コンテナ１１８内に特定の物理的形状で商品１２０を配置する能力を有し、最も効率的に荷物叉はカートンを満たすあるいはパレットに載せる。コンベヤドライバー１２０２は、商品１２０が選択される保管場所でラックコンベヤ１２４を牽引し、次の個々の商品１２０は、ラックコンベヤ１２４の選択位置に移動される。コンベヤドライバー１２０２及び／叉はラック１０２上のフォトセンサーは、商品の位置決めを確認することができる。選択プロセスは、ロボットアーム４１６の垂直幅叉は帯域内の全ての商品が束のオーダーに対して完了されるまで、現在の垂直レベル１２２において繰り返される。そして、垂直輸送機２００２が、選択を必要とされる次のラック１０２の垂直帯域まで上げられる。そして、選択プロセスが繰り返される。全ての選択が完了すると、垂直輸送機２００２は、ホーム位置まで下げられ（全面的に下げられる）、オーダーが次のロボット選択モジュール叉はゾーンにリリースされる。そして、新しい束のオーダーは、垂直輸送機２００２に入れられ、完全な選択サイクルが繰り返される。
【００５２】
図２３乃至図２６は、商品１２０がラック１０２からシステム１８００に関する荷物１１８の中に積載される方法の特例を図示する。図２３を参照すると、この例のロボットアーム４１６は、第１の商品１２０を、図２３の符号２３０２によって示されるラックコンベヤ１２４から降ろし、ロボットアーム４１６は、参照符号２３０４によって示された収容荷物１１８の中に第１の商品を挿入するプロセス状態にある。また、図示の実施態様では、システム１８００は、二つのコンベヤドライバー１２０２である第１コンベヤドライバー２３０６と第２コンベヤドライバー２３０８を有する。ひとたび第１の商品１２０がラックコンベヤ２３０２から降ろされると、第１コンベヤドライバー２３０６は、次の商品１２０を図２４に示される位置に牽引するために空のラックコンベヤ２３０２まで上方に移動する。同時に、ロボットアーム４１６は、商品１２０を収容荷物２３０４の中に入れる。ロボットアーム４１６は、商品１２０を落下させることによるなど他の積載技術によって発生されるあらゆる損害を避けるように、商品１２０が荷物２３０４の中に安全に配置されるのを確実にすることを理解されるべきである。図２４の第１コンベヤドライバー２３０６と第２コンベヤドライバー２３０８の独立的な動きは、商品１２０が取り除かれる前に、牽引される必要がある（参照符号２４０２によって示された）次のあるいは第２のラックコンベヤ１２４を動かし始める。図２５を参照すると、第２コンベヤドライバー２３０８は第２ラックコンベヤ２４０２まで移動し続け、同時に、第２コンベヤドライバー２３０８が、ロボットアーム４１６が第２ラックコンベヤ２４０２から商品１２０を取り除く。商品１２０を回収した後、ロボットアーム４１６は、図２６において参照符号２６０２によって示される次の荷物１１８までガイドレール４１４に沿って移動する。ロボットアーム４１６が荷物２６０２の中に商品１２０を入れ、同時に、第２コンベヤドライバー２３０８が第２ラックコンベヤ２４０２を牽引し、次の商品１２０が利用可能となる。必要なオーダーが実行されるまで上記プロセスが続く。上記説明は、単に、商品１２０がシステム１８００に関する荷物１１８の中に積載されることができる方法の一例であるとうことを理解されるべきである。なお、商品１２０は、他の方法で積載叉は荷降ろしされることができる。
【００５３】
図２７は、さらに他の実施態様による三次元保管システム２７０の上面図を示す。図２７のシステム２７００は、進入コンベヤ２７０２と退出コンベヤ２７０４がラック１０２の同じ側に配置されているのを除いて上述と同じように構成される。この特別なコンベヤの配置は、いろいろな状況で使用されることができる。例えば、図２７のシステム２７００のコンベヤの配置は、空間が問題であるとき及び／叉は直線形態のコンベヤが望ましくないあるいは実用ではないときに、使用されることができる。コンベヤ間の干渉を防止するため、図２８に示されるように、進入コンベヤ２７０２と退出コンベヤ２７０４は、互いに垂直方向に離間される。図示のように、進入コンベヤ２７０２は、ラック１０２の入り口近傍で退出コンベヤ２７０４の下方に配置される。この例では、退出コンベヤ２７０４上に荷物４１８を降ろすように、輸送コンベヤ４１０は上げられることができる。それにもかかわらず、コンベヤは他の実施態様において異なるように配置されることができることを理解されるべきである。
【００５４】
上記システムに関し、商品１２０は、人間のオペレーターによる手動、自動、あるいはそれらの組み合わせなどの様々な方法でラック１０２に補充されることができる。図１を参照すると、補充ステーション１１２は、ラック１０２上に商品１２０を手動的に補充するのに使用されることができる。補充は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）技術あるいは後入れ先出し（ＬＩＦＯ）技術を使用するなどのさまざまな方法で生じることができる。図２９は、図１で最初に示された補充ステーション１１２の拡大図である。補充ステーション１１２は、図１のシステムに関連して示されているが、補充ステーション１１２は、図１８及び図２７に示されたシステムなど他のシステムに組み入れられることができるということを理解されるべきである。
【００５５】
補充ステーション１１２を利用する手動による先入れ先出し補充順序の一例が、図２９に関連して説明される。補充ステーションを有するこの技術は、他のシステムで使用されることができることを理解されるべきである。この例では、（特定のＳＫＵによる）１２乃至２０の束（バッチ）の補充カートン２９０２は、補充ステーション１１２の棚２９０４に配置される。図２９に示されるように、補充ステーション１１２は、ラック１０２の外側に配置される。補充中、補充ステーション１１２は、各倉庫場所に自動的（叉は手動的）に動く。補充オペレーター２９０６は、指定のカートンから個々の商品１２０を取り出し、その商品を（補充ステーション１１２内で）補充導入ベルトコンベヤ２９０８に載置する。導入ベルトコンベヤ２９０８上の商品１２０の必要とされる空間叉は間隙は、証明でオペレーターに示される。この例では、補充ステーション１１２に取り付けられたコンベヤドライバー１２０２は、各ラックコンベヤ１２４と係合し、補充商品１２０をラックコンベヤ１２４上に牽引する。補充ステーション１１２にコンベヤドライバー１２０２を有することにより、選択プロセスは、（補充されている特定のコンベヤ通路を除いて）補充プロセスと並行して進行できる。他の変形例において、選択プロセスに対してコンベヤを牽引するのに使用される同じコンベアドライバ１２０２が補充サイクルに対して使用されることができることが想像される。補充導入ベルトコンベヤ２９０８が補充ステーション１１２内の商品１２０を見える所にあるとき、補充オペレーター２９０６は、進行ボタンを押し、補充導入ベルトコンベヤ２９０８が商品１２０をラックコンベヤ１２４に載置するために進行する。このプロセスは、商品１２０で満たされるかあるいはラックコンベヤ１２４が適当な補充在庫品アルゴリズムに基づいて仕上がるまで、同じ保管場所で繰り返される。そして、補充ステーション１１２は、次の補充倉庫場所まで動き、上記プロセスが繰り返される。全ての補充商品１２０がしまわれているとき、補充ステーション１１２は、ホーム位置に戻り、空の波形付カートンを処分し、しまわれる必要がある商品１２０の新しい補充カートンを補充する。そして、完全な補充サイクルが繰り返される。他の実施態様の補充ステーション１１２は、人間のオペレーターの必要性を除くために、自動化されることを理解されるべきである。
【００５６】
後入れ先出しシーケンスを使用する自動化補充技術は、図１８乃至図２０に関連して説明される。この技術に関し、商品１２０の補充カートン１１８は、選択されるオーダーの束で混合されることができる。換言すれば、補充プロセスは、選択プロセスに挟まれる。典型的に、垂直輸送機２００２の各垂直移動の後、ロボットアーム４１６は、順番に個々のアイテム１２０を補充カートン１１８から選び、その商品をラックコンベヤ１２４上に載置する。ひとたび全ての補充が完了したら、実行されるオーダーに対する選択サイクルを通じてロボットアーム４１６は進行する。この補充技術は、選択及び補充の双方に対して同じロボットの使用を許容し、完全に自動化される。
【００５７】
上述のシステムに関し、ほぼ１００％の選択精度で、人間のオペレーターの選択の度合いよりも最大４叉は５倍の度合いの選択（叉は補充）は達成される。稼動コストは、人間による選択を排除するために減少させることができる。従来のシステムとは異なり、ロボット４１６が商品１２０を荷物叉はカートン１１８内に投げ落とすのではなく載置するので、壊れやすい商品を損傷せずに処理することができる。さらに、人間のオペレーターがクーラーやフリーザーなどの望まれない環境にさらされない。また、上述の自動化システムは、同期する上流及び下流の動作に対する堅実なスループットの能力を提供し、それは、一日２４時間、一週間７日間、高い選択スループットを維持することができる。このシステムは、追加的に、個々のユニット（時々「eaches」と呼ばれる）、内部パック、及び／叉はフルケースなどの多種多様な単位で個々の製品を選択することができる。同様に、保管ラック（叉はマトリックス）１０２は、個々のユニット、内部パック、フルケースなどのいろいろな大きさ単位を設定されることができる。
【００５８】
本発明は、図面及び前述の説明で詳細に図示され説明されているが、実例として考えられかつ型にはまって制限されず、好適実施態様だけが図示され説明され、以下の特許請求の範囲によって画定された発明の精神内にはいる全ての変形、等価物及び修正が保護されることが望まれることが理解されよう。この明細書で引用された全ての公開公報、特許、特許出願は、個々の公開公報、特許または特許出願が特定的かつ個々に参照によって組み入れられるように示され、本明細書中に完全に記載されているように、参照によって本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願のクロス・リファレンス）
本出願は、参照により本明細書に組み込まれた、２００７年１月２５日に提出した米国特許出願Ｎｏ．１１／６２６８６９号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概ね、物を処理するシステムに関し、より具体的には、限定はしないが、そのシステムを利用するための技術と共に、三次元の物を処理するシステムに関する。
注文処理のために流通センターで製品を選択することは、歴史的に最も多くの労働集約型プロセスのうちの1つであった。選択作業は、人間のオペレーターのために単調である。これは、（誤った選択のような）良質な配給物、従業員の高い労働移動率、一貫しない生産性に至る。さらに、食物を保存するのに用いられる商業的な冷蔵庫などの環境は、人間のオペレーターに不快であるか、危険である。保管と移動のための所用時間は、さらに他の懸念である。その商品がより速く処理されることができて、トラック、電車または他の輸送に積まれることができるほど、集配センターはより大きな地理的地域サービスを提供することができる。例えば、トラックはより速く載せられることができると共に荷を降ろされることができれば、トラックは、同じ時間量でより長い距離をカバーすることができるので、流通センターが配給できるサービス領域はより大きくなる。製品流通システムのためのもう一つの進行中の問題は、製品倉庫スペースである。不動産のコストが増加し続けるので、倉庫の範囲を最小にすることがより大きな懸念になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
たいていの倉庫は、高い位置に保存されるアイテムにアクセスするために制限された範囲を含む多くの要因のために、そのわずかな利用できる垂直スペースを利用するだけである。（しばしばＡＳＲＳ叉はＡＳ／ＲＳと呼ばれる）自動化保管及び回復システムの形態の三次元ラックシステムは、商品を垂直保管ラック上に蓄えることを提案していた。しかしながら、これらの垂直システムには、いくつかの重要な商業的な欠点がある。一例として、追加の垂直の寸法を移動することは回復時間を増加するので、処理量は、にこれらの垂直システムに対する問題である。換言すれば、速くて効率的な方法で商品をラックから回収することは、たいていの提案されたシステムの制約であった。また、ラックの商品を商品が回収されることができる位置に動かすことは問題であった。この問題に対処するために、ラックは典型的に非常に狭く、通常、最高でも一つ叉は二つのパレットまたはカートンが入るように設計されている。このように、所定のラックの容量はかなり減らされ、そして、それは収納場所利用または効率を減らす。さらに、これらのシステムの技術的複雑さは、メンテナンス費を増やしただけでなく、重要なダウンタイムを引き起こす傾向がある。典型的なＡＳＲＳ手段の複雑かつ自動化した性質のために、これらのシステムは、商品がどのように扱われるか及びシステムを利用することができるタイプについて厳正である傾向があった。そのようなシステムは、一般的に、一定の寸法を有するパレットまたはケースを取り扱うことができるだけであり、それは、それらの柔軟性を制限する。一般的に言って、ラックからの商品は、重力送りまたは動力システムを用いて供給されることができる。重力送り装置システムの一例は、「Ａフレーム」タイプ保管ラックと呼ばれることである。一般的に、Ａフレームラックは、軽くて、製薬製品のように簡単につぶれない商品を収容する。限られた状況に役立つが、Ａフレームは、大きな商品及び／叉は、電子機器、食物などの壊れやすい商品で使用されることができない。一方、動力システムは、概ね平らなコンベヤベルト上の大きな商品を収容することができる。運搬装置が通常、平らであるとすると、商品は、互いにぶつかる商品によって生じた損害を避けるために、離間される。しかしながら、動力ラックシステムは、スタックの運搬装置ごとに必要なモーターの数が多いために、経済的に実用的ではない。運搬装置モーターは高価であり、垂直スタックの各レベルは、その運搬装置モーターで個々に動かされる複数の個々の運搬装置を含むことができる。認めらければならないのは、スタックレベルの数が増加するに従って、運搬装置モーターと関連した経費は増加する。さらに、多くのモーターが含まれている場合は、故障する少なくとも一つのモーターのリスクは増加する。さらに、日常のモーターの予防メンテナンスを実行することのような補助費用は、そのようなシステムコストを抑制的にすることができる。
このように、この分野において改善の必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの実施態様は、保管システムに関する。保管システムは、対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックを含む。保管ラックは、それぞれ、商品（アイテム）が収容される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む。垂直輸送機は、保管ラックの間に配置され、その垂直輸送機は、垂直輸送機と共に同時に垂直に動くように垂直輸送機に固定された一つ以上のロボットアームを含む。エレベーターがレベル間で垂直輸送機を垂直に動かすように構成されており、ロボットアームは、商品をラックコンベヤから垂直輸送機上に載せることができる。
【０００５】
他の実施態様は、保管ラックを含む保管システムに関する。保管ラックは、商品が収容される二つ以上のラックコンベヤを含む。コンベヤドライバは、二つ以上のラックコンベヤを動かすために保管ラックに沿って動くように構成されている。
【０００６】
さらに他の実施態様は、少なくとも二つの保管ラックを含む保管システムに関する。保管ラックは、対向するように配置され、保管ラックは、それぞれ、商品が収容される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む。垂直輸送機は、保管ラックの間に配置される。垂直輸送機は、商品をラックコンベヤから垂直輸送機上に載せるように構成されたクロスベルトコンベアを含む。エレベーターがレベル間で垂直輸送機を垂直に動かすように構成されている。
【０００７】
さらに他の実施態様は、第１ラックコンベヤに関する第１レベルを有する、保管ラックに沿った第１垂直位置まで垂直輸送機が垂直方向に揚げる技術に関する。第１レベルに位置する第１ラックコンベヤからの一つ以上の第１の商品は、垂直輸送機上に載せられる。垂直輸送機は第１の垂直位置に配置されたままであるが、一つ以上の第２の商品は、第１レベルとは異なる第２レベルに位置された第２ラックコンベヤから垂直輸送機上に載せられる。
【０００８】
さらに他の実施態様は、第１コンベヤがコンベヤドライバで駆動されて第１コンベヤ上の第１の商品を第１ロード位置に載せる技術に関する。コンベヤドライバは、第２コンベヤの方に動かされる。第２コンベヤは、コンベヤドライバで駆動されて第２コンベヤ上の第２の商品を第２ロード位置に載せる。
【０００９】
さらに、本発明の形、対象、特徴、形態、利益、利点及び実施例は、詳細な説明及び本明細書に提供された図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施態様による三次元保管システムの斜視図である。
【図２】図２は、図１のシステムの上面図である。
【図３】図３は、図１のシステムの側面図である。
【図４】図４は、図１のシステムの拡大図である。
【図５】図５は、図１のシステムの前端図である。
【図６】図６は、図１のシステムに使用された垂直輸送機の拡大斜視図である。
【図７】図７は、図６の垂直輸送機の断面図である。
【図８】図８は、図６の垂直輸送機の上面図である。
【図９】図９は、図６の垂直輸送機の斜視図である。
【図１０】図１０は、ラックコンベヤがどのように図１のシステムのコンベヤドライバによって駆動されることができるかの第１の例を示す拡大側面図である。
【図１１】図１１は、ラックコンベヤがどのように図１のシステムのコンベヤドライバによって駆動されることができるかの第２の例を示す拡大側面図である。
【図１２】図１２は、他の実施態様によるコンベヤドライバの斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のコンベヤドライバとラックコンベヤとの間の係合を示す拡大側面図である。
【図１４】図１４は、さらに他の実施態様によるコンベヤドライバの拡大図である。
【図１５】図１５は、さらに他の実施態様によるコンベヤドライバの拡大図である。
【図１６】図１６は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１のシステムの部分斜視図である。
【図１７】図１７は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１のシステムの部分斜視図である。
【図１８】図１８は、さらに他の実施態様による三次元保管システムの前端図である。
【図１９】図１９は、図１８のシステムの上面図である。
【図２０】図２０は、図１８のシステムの断面図である。
【図２１】図２１は、図１８のシステムの拡大前端図である。
【図２２】図２２は、図１８のシステムの斜視図である。
【図２３】図２３は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２４】図２４は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２５】図２５は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２６】図２６は、積載シーケンスの種々のステージを示す図１８のシステムの部分斜視図である。
【図２７】図２７は、さらに他の実施態様による三次元保管システムの上面図である。
【図２８】図２８は、図２７のシステムの拡大前端図である。
【図２９】図２９は、図１のシステムの補給ステーションの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の原則の理解を促進する目的のために、図面の中で例示される実施態様が参照され、特定の用語は同じものを説明するのに使用される。それにもかかわらず、それによって発明の範囲が制限されないと理解される。記載された実施態様の代替及び変更と、本明細書中に記載された本発明の原則の適用は、通常、本発明が関連する当業者に生じるものとして熟考される。本発明の一実施態様が詳細に示されているが、本発明に関連しない一般的な特徴が明瞭のために示されていないことを関連する当業者に明らかであろう。
【００１２】
読み手の便宜のために、要素が最初に開示される図面は、対応する参照符号の最も左側にある数字によって典型的に示されていることを始めに言及する。例えば、１００シリーズ参照符号（例えば、１００、１０１、１０２、１０３など）で明らかにされた構成要素は、通常、図１に関して最初に開示され、２００シリーズ参照符号（例えば、２００、２０１、２０２、２０３など）で明らかにされた構成要素は、通常、図２に関して最初に開示される。
【００１３】
本発明は、概ね、三次元保管システムに関する。個々の商品（アイテム）叉はコンテナの複数の商品（アイテム）は、コンベヤの垂直スタック（叉はラック）に保管される。従来のＡフレーム保管ラックと比較して、商品が損害を最小にする概ね平らで接触しない方法で保管されるので、ラックコンベヤが大きな商品やコンテナを保管することができる。選択される製品または商品は、Ａフレームでのように積み重ねられる必要がない。コンベヤのスタックは、カートン叉は荷物が載せられる垂直輸送機の両側に配置される。コンベヤの運搬が保管ラックコンベヤのいろいろなレベルから商品を受け取ることができるように、垂直輸送機は、エレベーターに類似した方法で垂直に上げられることができる。積載プロセスの速度を上げるために、商品は、コンテナの両側から同時に及び／叉は連続的にコンテナに載せられることができる。
【００１４】
一実施態様において、クロスベルトコンベアシステムは、垂直輸送機を囲み、クロスベルトコンベアシステムが垂直輸送機と共に同時に垂直に動くように、クロスベルトコンベアシステムは、垂直輸送機のエレベーター部分に連結される。クロスベルトコンベアシステムは、商品を個々に叉は集合的に運搬することができる多くの別個のコンベヤベルトを含む。クロスベルトコンベアシステムの個々のコンベヤベルト部分は、垂直輸送機の周囲を動く叉は回転することができる。クロスベルトコンベアシステムは、複数のラック位置が同時に荷を下ろされるのを許容すると共に、荷物が二つ以上の方面から同時に満たされるのを許容する。ロボットアームは、大きな荷物を動かすため及び／叉はシステムの込み合いを片付けるために、エレベータに連結されることができる。他の実施態様では、クロスベルトコンベアシステムは除かれ、ロボットアームは、種々のラック及び荷物から商品を載せる／降ろすのに使用される。このシステムでは、クロスベルトコンベア及びロボットアームは、商品が、ほぼ１００％の精度で人間のオペレーターの度合いよりも最大４叉は５倍の度合いで選択される叉は配置されるのを許容する。稼動コストは、選択する人間を排除するため著しく減少される。
【００１５】
必要とされるコンベヤモーターの数を減らすために、ラックの個々のコンベヤは、コンベヤモーターを専用されていない。むしろ、個々のコンベヤ駆動モーターは、必要に応じた基礎でラックコンベヤを作動する位置に動かされる。一実施態様において、コンベヤ駆動モーターは、摺動することができか、そうでなければ、垂直輸送機が現在配置されているラックレベル上のラックコンベヤを個々に動かすために垂直輸送機の両側面に沿って縦方向に動くことができる。垂直輸送機が垂直に動く際に、コンベヤ駆動モーターは、次のレベル上のコンベヤを動かすために、垂直輸送機と共に同時に垂直に動く。他の実施態様では、コンベヤ駆動モーターは、垂直輸送機とは別個に垂直に動くことができる。さらに他の変形例では、駆動モーターは垂直に動かず、むしろ、システムが、各ラックレベル上のコンベヤを動かすように提供された一つ以上の駆動モーターを有する。また、重い荷物がある選択されたコンベヤはコンベヤ駆動モーターを提供され、他のコンベヤは、共通のコンベヤ駆動モーターを共有するハイブリッドシステムが考えられる。
【００１６】
本発明の（多くの中の）一実施態様による三次元保管システム１００は、図１、２、３、４及び５に関連して最初に述べられる。見ることができるように、図１は、システム１００の斜視図を示し、図２は、システム１００の上面図を示す。図３は、システム１００の全側面図を示す。図４は、システム１００の拡大側面図を示し、図５は、システム１００の前面図を示す。
【００１７】
図１を見ると、システム１００は、中央に配置された垂直輸送機叉はキャリヤー１０４の両側に配置された垂直ラック１０２の一連のコンベヤを含む。ラック１０２は、垂直輸送機１０４が垂直に動くことができる通路１０５を形成する。図示の実施態様では、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の両端部に配置される。エレベーター１１０は、ラック１０２間の通路１０５の中で垂直輸送機１０４を垂直に動かすように構成される。システム１００は、オペレーターがラック１０２を補充する補充ステーション１１２をさらに含む。図示の実施態様の補充ステーション１１２は、ラック１０２を補充するために、垂直だけでなく、床１１６上のガイドレール１１４に沿って水平に動くように構成されている。以下に説明されるように、ラック１０２は、垂直輸送機１０４を介するなどの他の方法で補充されることができる。
【００１８】
進入コンベヤ１０６は、荷物、カートン、パレット、及び／叉は他のタイプのコンテナ１１８を垂直輸送機１０４に供給する。ひとたび十分な数の荷物１１８が載せられると、エレベーター１１０は、垂直輸送機１０４を、一般に在庫管理ユニット（ＳＫＵｓ）として呼ばれる商品１２０が荷物１１８に載せられるラック１０２の一つ以上のレベルまで揚げる。追加の荷敷き、間紙、及び／叉は他の包装材料及び紙工作品も同様に、荷物１１８内に配置されることができる。ラック１０２上の商品叉は在庫管理ユニット１２０は、例えばボックスでは、個々の製品または互いに集められた商品の収集物を含むことができる。ひとたび、荷物１１８が、個々のオーダーを実行するために必要とされる商品１２０で満たされると、荷物１１８が退出コンベヤ１０８上に載せられるように、エレベーター１１０は、垂直輸送機１０４を床１１６の方へ降ろす。図示の実施態様では、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の両端部に配置されているが、これらのコンベヤは、異なる方法で構成されることができる。一例として、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４の同じ側に配置されることができる（図２７）。他の例として、進入コンベヤ１０６と退出コンベヤ１０８は、垂直輸送機１０４からの荷物１１８の積載及び荷降ろしの双方を処理する単一のコンベヤ叉はコンベヤスプールに組み合わされる。図示のコンベヤはベルトコンベアであるが、他のタイプのコンベヤは、少数の例を挙げれば、類似のローラー、バケット、チェーン及びカート積載トラックコンベアを使用することができることが認められる。図示の実施態様では、荷物１１８は、単一のライン叉は列に配置されているが、他の実施態様では、荷物１１８は、荷物１１８の密度を増すために、並列に叉は複数の列に配置されることができる。
【００１９】
図１乃至図３に関し、各ラック１０２は、商品１２０が保管される一つ以上の垂直レベル１２２を有する。種々のレベル１２２は、均一な間隔叉は不均一な間隔にすることができる。図１の実施態様では、レベル１２２間の垂直方向の間隔は、高いレベルになるに従い狭くなる。これは、おそらく重い大きい叉は分厚い商品１２０が床１１６の近くに保管され、小さくておそらく軽い商品１２０がラック１０２の上部の近くに保管されるのを許容する。この構成は、重い商品を低いレベル１２２に及び低いレベル１２２から動かすのに必要とされるエネルギーが小さいため、エネルギーを温存するのに役立つ。さらに、重い商品は、危険が少ない低いレベル１２２に保管されるので安全性が改善される。見ることができるように、各レベル１２２は、互いに関して自由に移動可能な一つ以上のラックコンベヤ１２４を有する。図示のラックコンベヤ１２４は、ベルトコンベアであるが、他のタイプのコンベヤは、類似のローラーやコンベアなどを使用することができることが認められる。ラックコンベヤ１２４は、床１１６に関して概ね平らであるか水平であるが、ラックコンベヤ１２４は、所望であれば、僅かに叉は著しく傾斜されることができることが考えられる。
【００２０】
図示の実施態様のラックコンベヤ１２４は、自己動力でない。すなわち、ラックコンベヤ１２４は、それぞれ、ラックコンベヤ１２４を駆動するモーターを有していない。前述のように、他の実施態様のラック１０２は、いくつかのラックコンベヤ１２４が自己動力であり、その他のラックコンベヤ１２４が自己動力でないハイブリッドシステムを有することができる。さらに、理解できるように、システム１０２の選択された特徴は、全てのラックコンベヤ１２４が自己動力である他の設計に組み入れられることができる。それにもかかわらず、前述のように、別個の外部動力源によって駆動されるラックコンベヤ１２４を有することが、システム１０２に必要なコンベヤモーターの数を減らす。図１をみると、仮に各ラックコンベヤ１２４がモーターを必要とするならば、何百ものコンベヤモーターが必要とされることが理解できるであろう。理解されるように、図１のシステム１００は、コンベヤモーターの数は、１０個未満叉は（図１１で示されるように）０個である。このコンベヤモーターの数の十分な減少は、稼動費用と共にシステム全体のコストを減少する。例えば、コンベヤモーターの高価な配線と制御を、ラック１０２から排除することができる。本明細書中に記載され図示されたモーターの数よりも多く叉は少ないコンベヤモーターが使用されることができる点に留意する必要がある。
【００２１】
図４及び図５をみると、図示の実施態様の垂直輸送機１０４を垂直に動かすためのエレベーター１１０は、一つ以上のプーリー４０２、釣り合いおもり４０４及びエレベーター支持構造４０６に取り付けられたモーターを含む牽引タイプのエレベーターである。プーリー４０２上のケーブルは、垂直輸送機１０４に取り付けられ、モーターは釣り合いおもり４０４と共にケーブルを介して垂直輸送機１０４を動かす。他のタイプのエレベーターが使用できることを理解されるべきである。例えば、他の実施態様のエレベーター１１０は、少数の例を挙げれば、サーボモーター、線形誘導システム、及び／叉は、油圧、電磁及び／叉は上昇エレベーターを含むことができる。
【００２２】
図４の垂直輸送機１０４は、クロスベルトコンベア４０８、下部輸送コンベヤ４１０、ガイドレール４１４を有する支持フレーム４１２、及び、ガイドレール４１４に沿って動くように構成されたガイドレール４１４からつるす一つ以上のロボットアーム（叉はロボット）４１６を含む。ロボットアーム４１６は、高い信頼性を提供することが証明されている。一例では、ロボットアーム４１６は、産業ロボットの形態であるが、他のタイプのロボットが使用できることを理解されるべきである。例えば、一実施態様のロボットアーム４１６は、重さを減らすために複合材料、アルミニウム、及び／叉は他の軽い材料から作られ、それは、速い加速と減速を提供する。特例では、ロボットアーム４１６は、Ａｄｅｐｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ会社から提供されたＡｄｅｐｔ Ｃｏｂｒａ（登録商標）のＩｎｖｅｒｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ／Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ（ＳＣＡＲＡ）ロボットなどの高速インバートロボットである。もちろん、他のタイプのロボットが同様の６軸高耐久性産業ロボットを使用されることができる。電気モーター、空気圧アクチュエータ及び／叉は油圧アクチュエータを介するなど、多くの方法でロボットアーム４１６は駆動されることができる。クロスベルトコンベア４０８は、保管ラック１０２から荷物１１８に（あるいは逆に荷物１１８から保管ラック１０２に）商品１２０を移動するのに使用される。クロスベルトコンベア４０８は、台車トラック叉はレール４２０に沿って移動可能な、互いにつながった個々の台車４１８を含む。図示の実施態様では、台車４１８は、互いにつながって連続した無端ループを形成するが、他の実施態様では、多くの台車４１８が互いに集められ、非同期方法でトラック４２０に沿って同時に動くいくつかの列車を形成することができる。例えば、他の実施態様におけるクロスベルトコンベア４０８は、荷物１１８の両側に配置された二つの台車４１０の列車を有する。二つの離れた列車は、処理を速くするために互いに独立して動くように構成されている。
【００２３】
図５をみると、ガイドレール４１４からつるすことにより、ロボットアーム４１６は、クロスベルトコンベア４０８からの商品１２０の積載及び荷降ろしに干渉しないで、クロスベルトコンベア４０８及び下部輸送コンベヤ４１０の上方で縦方向に動くことができる。ロボットアーム４１６は、多くの作業を実行することができる。例えば、ロボットアーム４１６は、ラックコンベヤ１２４から商品１２０を選択したり、ラックコンベヤ１２４（あるいはさらにクロスベルトコンベア４０８）に商品１２０を配置したりするのに使用されることができる。図５にみられることができるように、ロボットアーム４１６は、垂直輸送機１０４を垂直方向に動かす必要なしに、ラックコンベヤ１２４の多数のレベル１２２に対して働くことができ、それは、注文調達プロセスの速度を上げることができる。さらに積載プロセスを速くするために、ロボットアーム４１６は、クロスベルトコンベア４０８が商品１２０を載せるのと同時に商品１２０を荷物１１８に入れることができる。また、ロボットアーム４１６は、押し合った商品１２０を取り除くような供給問題を処理するのに使用できる。さらに、ロボットアーム４１６は、垂直輸送機１０４から商品１２０を荷降ろしすることにより、ラックコンベヤ１２４上に商品１２０を補充するのに使用されることができる。商品１２０を補充すると共に、ロボットアーム４１６及び垂直輸送機１０４は、商品１２０を他のラック１０２及び／叉はコンベヤ１２４上に配列し直すのに使用されることができる。
【００２４】
図示の実施態様では、ロボットアーム４１６は、ロボットアーム４１６がガイドレール４１４と係合するレール係合部分５０２を含む。単一のガイドレール４１４だけが図に示されているが、一つ以上のガイドレール４１４を使用できることを理解されるべきである。例えば、二つ（あるいは二つ以上）のガイドレール４１４のシステムを使用することができ、そのシステムにおいてロボットアーム４１６は、それら自体に特定されたガイドレール４１４に取り付けられる。この構成は、ロボットアーム４１６が著しく互いに干渉することなく、ラック１０２の全長に対して働くのを許容する。二つのロボットアーム４１６が使用される場合、ロボットアーム４１６は、主として、特定の側でラック１０２に対して働くように提供されることができる。他の変形例では、ロボットアーム４１６は、同時に、ラックの両側に対して働くことができる。係合部分５０２は、電源、モーター、センサー、コントローラーなどを含み、ロボットアーム４１６がガイドレール４１４に沿って動くのを許容する。理解されるように、ガイドレール４１４は、ロボットアーム４１６を制御するための送信信号と同様に電力をロボットアーム４１６に供給する接触ワイヤーを含むことができる。ロボットアーム４１６は、無線及び／叉は配線接続を介してなど、多数の方法で、信号を送受することができることを理解されるべきである。さらに、ラック１０２と、端部作動体５０８を配置する一つ以上の移動可能ジョイントをもつアーム部分５０６との双方に対して働くために、ロボットアーム４１６は、ロボットアーム４１６が回転するのを許容する回転部分５０４を有する。少数の例を挙げれば、機械的把持及び／叉は真空技術を介してなど、ロボットアーム４１６の端部作動体５０８は、しょうひん１２０を把持すると共に保持することができる。一実施形態では、端部作動体５０８は、真空指吸着カップを有する機械的グリップを含む。図示のように、ロボットアーム４１６は、商品１２０、荷物１１８、構造、他のロボットアーム４１６などを配置するのに使用される一つ以上のカメラ５１２を有する視野システム５１０を備える。一例として、視野システム５１０は、ロボットアーム４１６が商品１２０を荷物１１８の中に自動的に配置及び挿入するのを許容する。また、ロボットアーム４１６は、手動的叉は半自動的に制御されることができる。例えば、オペレーターは、カメラ５１２を通じてロボットアーム４１６の位置を見ることにより、ロボットアーム４１６の移動を遠隔制御できる。また、視野システム５１０は、ロボットアーム４１６の衝突回避のために使用されることができる。
【００２５】
図６は、垂直輸送機１０４の拡大斜視図を示す。みることができるように、クロスベルトコンベア４０８の各台車４１８は、台車４１８のループのために移動方向に概ね垂直に取り付けられた小型の個々のパワーベルト台車コンベヤ６０２を備える。図６の矢印６０４及び６０６は、台車４１８がクロスベルトコンベア４０８のトラック４２０に沿って移動する方向を示す。各台車コンベヤ６０２は、互いに別個に動くことができる。一例として、ある台車４１８は載せられることができ、他の台車４１８は荷を降ろす叉は使用されていないままにすることができる。
【００２６】
クロスベルトコンベア４０８と荷物１１８の（両側）との間に、垂直輸送機１０４は、ガイド叉はスライドスロープ６０８を有し、ガイド叉はスライドスロープ６０８上で台車４１８からの商品１２０が荷物１１８の中へ摺動する。図示の実施形態では、スロープ６０８は、商品１２０がそれぞれの荷物１１８の中に摺動する降ろし樋を画定する一連の隔離台６１０を含む。図示の実施形態の隔離台６１０は、商品１２０の案内を強化するように三角（矢印）形状であるが、他の実施形態では、隔離台６１０は、異なる形状にすることができることが考えられる。輸送コンベヤ４１０上の荷物１１８は、個々の荷物１１８及び／叉は設計された積載領域に概ね整合されている。荷物１１８が正しい位置に適当に配置されるのを確実とするために、必要であれば、垂直輸送機１０４は、種々のセンサ、ストップ、バーコードリーダーなどを含むことができる。重い叉は大きい商品１２０などの荷物１１８を必要としない商品１２０に対し、商品１２０がロボットアーム４１６を介して輸送コンベヤ４１０上に直接載せられることができるように、輸送コンベヤ４１０は、空き（すなわち荷物１１８がない状態）にすることができる。これからみれば、荷物、パレット、コンテナ及び他の支持構造物１１８は他の実施態様で選択できるということが理解されるべきである。一例として、商品１２０のフルケースだけが選択される場合、荷物叉はカートン１１８は、必要とされず、そのフルケースは、直接的に輸送コンベヤ４１０上叉はパレット上に置かれることができる。他の例では、フルケースが選択される場合、ロボットアーム４１６は、輸送コンベヤ４１０上に全パレットを築き上げることができる（例えば飲料産業のための混合パレットの積載）。図示の実施態様の輸送コンベヤ４１０は、ベルトコンベヤであるが、前述したタイプなどの他のタイプのコンベヤが使用されることができることを理解されるべきである。図６の輸送コンベヤ４１０は、エレベーター１１０が輸送コンベヤ４１０上の荷物１１８を持ち上げることができるように、フレーム４１２に固定される。以下の選択された実施態様に記載されるように、輸送コンベヤ４１０は、垂直輸送機１０４が上げられるときに床１１６上にとどまることができる。この例では、垂直輸送機１０４のフレーム４１２は、上げられるときに荷物１１８を保持するレールを有する。また他の変形例では、荷物１１８が垂直輸送機１０４のフレーム４１２に直接載せられるように垂直輸送機１０４は排除される。
【００２７】
図７は、商品１２０が荷物１１８の中に積まれるときの垂直輸送機１０４の拡大部分断面図を示す。クロスベルトコンベヤ４０８が荷物１１８の一つ以上の側（図示の実施態様では荷物１１８の両側）に配置され、対向するラック１０２からの商品１２０は、同時に、または、ほぼ同時に載せられることができる。ひとたび商品１２０が台車４１８から降ろされると、次の台車４１８は方向６０４または６０６（図６）に循環するクロスベルトコンベヤによって次の商品１２０を荷物１１８の中に降ろす場所に移動されることができる。理解されるように、これは、荷物１１８が所定のレベル１２２からの商品で早く満たされるのを許容し、それは、オーダーが迅速な方法で実現されるのを許容する。前述のように、従来、垂直移動は、オーダー実現をゆっくりしがちであったが、同時に対向する垂直コンベヤスタックからの商品を同時に載せる可能性を有することは、商業的に垂直管理装置を実現するためにこの問題を解消する。
【００２８】
荷物１１８を迅速に載せるこの能力は、図８及び図９からより理解されるかもしれない。図８及び図９は、それぞれ、垂直輸送機１０４の上面及び斜視図を示す。みることができるように、垂直輸送機１０４の支持フレーム４１２は、作動中垂直輸送機１０４を安定させるためにエレベーター支持構造４０６の回りに摺動可能に受け入れられた一つ以上のエレベーターガイド８０１を有する。クロスベルトコンベヤ４０８は、連続したループを形成するために二つのループ端部分８０４によって互いに連結された輸送コンベヤ４１０の両側に配置された二つの輸送部分８０２を有する。図示の実施態様では、輸送部分８０２は、概ね直線であり平行な様態で配置され、ループ端部分８０４は、概ね環状である。しかしながら、クロスベルトコンベヤ４０８は、他の実施態様で異なる形状にすることができることを理解されるべきである。
【００２９】
反時計回り６０４または時計回り６０６に動くクロスベルトコンベヤ４０８の能力で、仕向ける荷物１１８は、必要な商品１２０を供給するラックコンベヤ１２４に整合、またはラックコンベヤ１２４近傍に均一に配置される必要がない。例えば、図２及び図８をみると、図２に示されるようにそして図８において矢印８０６によって示されるように、上部の最も左側のラックコンベヤ１２４からの商品１２０は、図８において矢印８０８によって示されるように、時計方向６０６（図８）へのクロスベルトコンベヤ４０８の単なる回転によって、垂直輸送機１０４上の最も右側の荷物１１８まで運搬されることができる。特に、最も左側のラックコンベヤ１２４からの商品１２０は、位置８０６に位置づけられる台車４１８上に載せられる。この例では、クロスベルトコンベヤ４０８は、位置８０６から商品１２０を有する台車４１８が位置８０８に位置づけられるまで時計方向に６０６に回転され、そして、ひとたび位置８０８までくると、商品１２０は、台車４１８から荷物１１８の中に降ろされる。プロセスがほぼ連続であるように、商品の積載及び荷降ろしの間停止する必要がないことを理解されるべきである。さらに、同じラックコンベヤ１２４からの複数の商品１２０は、クロスベルトコンベヤ４０８上で商品１２０の仮想流れを形成するように、連続した台車４１８に積載されることができる。商品１２０は、代替的なパターンなどの他の方法で積載されることができることを理解されるべきである。型にはまった動作中、複数のラックコンベヤ１２４は、荷降ろしされ、複数の荷物１１８は同時にまたはほぼ同時に積載され、それによって、積載／荷降ろしプロセスを著しく速くする。さらに、商品１２０は、荷物１１８の両側から同時に積載されることができ、それによって、積載効率を高める。台車４１８は台車４１８の再積載の必要が無いので、同じ台車４１８は多数の荷物１１８に対して働くことができるように、多数の商品１２０は、単一の台車４１８上に列を作られることができる。荷物１１８の積載中、クロスベルトコンベヤ４０８は、効率的な方法で荷物１１８を積載するように、複数回その方向を変えることができる。
【００３０】
一実施形態では、各ラックコンベヤ１２４は、各ラックコンベヤ１２４が自己動力されるようにコンベヤモーターを有する。しかしながら、前述のように、個々のモーターを介して自己動力された個々のラックコンベヤ１２４を有することは、高い構造及び管理コストを含む欠点がある。これらの問題を検討するため、他の実施態様のシステム１００は、専用のコンベヤモーターを有しないランクコンベヤ１２４を有し、そのかわり、システム１００は、一時的にあるいは必要とされる基礎のラックコンベヤ１２４を駆動するだけである。
【００３１】
図１０は、ラックコンベヤが必要とされる基礎で駆動される一例の拡大側面図を示す。図示のように、垂直輸送機１０４は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車トラック４２０に取り付けられた一つ以上のコンベヤドライバー１００２を有する。みることができるように、コンベヤドライバー１００２は、コンベヤドライバー１００２が台車トラック４２０に固定されるか台車トラック４２０に沿って水平に摺動することができる主本体１００４を含む。図示の実施形態では、コンベヤドライバー１００２は、台車トラック４２０に沿って水平に動くように構成されている。コンベヤドライバー１００２は、チェーンドライブ、ベルトドライブ、磁気ドライブなどを介して水平に動くことができ、及び／叉は、コンベヤドライバー１００２は、コンベヤドライバーを水平に動かす内部ドライブを組み入れることができる。枢動アーム１００６は、主本体１００４に取り付けられ、枢動アーム１００６は、その端部に、ラックコンベヤ１２４を駆動するのに使用されるドライブローラー叉はホイール１００８を有する。主本体１００４は、矢印１０１０によって示されるように枢動アーム１００６を回転する、モーターピストン、あるいは、空気、水圧及び／叉は電気駆動アクチュエーターなどの他のタイプのアクチュエーターを含み、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４から係合及び解離することができる。図１０では、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４上の商品１２０と干渉しないように、ラックコンベヤ１２４の下側と係合するが、コンベヤドライバー１００２は、他の位置及び／叉は異なる方法でラックコンベヤ１２４と係合することができる。例えば、他の実施態様のコンベヤドライバー１００２は、ラックコンベヤ１２４に隣接した雌連結部と係合する雄連結部と、どちらの方向にもコンベヤドライブローラーを回転するベベルギヤを含む。一実施態様のコンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、モーターなどによって自己動力され、他の実施態様では、ドライブホイール１００８は、駆動ベルトあるいは駆動シャフトを介するなど主本体１００４のモーターなどによって遠隔的に駆動される。ドライブホイール１００８は、他の方法で駆動されることができることを理解されるべきである。例えば、図１１に関連して以下に説明されるように、ドライブホイール１００８は、駆動されないことができるが、ドライブホイール１００８は、クロスベルトコンベヤ４０８からラックコンベヤ１２４に動力を伝達するのに使用されることができる。
【００３２】
図１０の実施態様に参照すると、ドライブホイール１００８は、ドライブホイール１００８がラックコンベヤ１２４と接触する前、接触中または接触後に回転する。ドライブホイール１００８とラックコンベヤ１２４との係合は、表面の凹凸、ギヤのような構造、タイヤ跡などによって強化することができる。図示の実施態様では、ドライブホイール１００８は、矢印１０１２で示されるように、反時計方向に回転してラックコンベヤ１２４上の商品１２０を進めるが、ドライブホイール１００８は、他の実施態様では異なる方向に回転することができることを理解されるべきである。さらに、ドライブホイール１００８は、ラックコンベヤ１２４が積載あるいは荷降ろしされるかどうかについて依存する方向を代替することができる。ドライブホイール１００８が反時計方向１０１２に回転するとき、ラックコンベヤ１２４のローラーは、時計方向１０１４に回転し、それによって、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８上で方向１０１６に商品１２０を移動させる。ひとたび商品１２０が台車４１８に積載されると、ドライブホイール１００８は、回転し続けて、同じ台車４１８あるいはラックコンベヤ１２４に隣接して配置された他の台車４１８上に次の商品を積載する。ひとたび所望の商品１２０がラックコンベヤ１２４から荷降ろしされると、コンベヤドライバー１００２は、下方方向１０１８に枢動アーム１００６を回転することによりラックコンベヤ１２４からドライブホイール１００８を解離する。垂直輸送機１０４が垂直に動かされると、コンベヤドライバー１００２は、ドライブホイール１００８が垂直輸送機１０４の下降叉は上昇に干渉しない位置まで枢動アーム１００６を下方方向１０１８に回転させる。コンベヤドライバー１００２とラックコンベヤ１２４との間の干渉は他の方法で回避することができることを理解されるべきである。例えば、コンベヤドライバー１００２は、垂直輸送機１０４の両端部の一方、クロスベルトコンベヤ４０８の二つのループ端部分の一方の近傍、あるいは、ラックコンベヤ１２４間（すなわちラック１０２の間）の空きに動かすことができる。異なるタイプのコンベヤドライバー１００２が使用される場合、垂直輸送機１０４の移動中、ラックコンベヤ１２４とコンベヤドライバー１００２との衝突回避は、他の方法で見出される。
【００３３】
図１１を参照すると、この実施態様のドライブホイール１００８は、駆動されていない。見ることができるように、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、台車４１８と保管コンベヤ１２４の双方のコンベヤベルトに接する。図示の例の台車４１８のコンベヤベルト６０２は駆動され、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は、この動力を台車４１８からラックコンベヤ１２４に伝達し、商品１２０がラックコンベヤ１２４から荷降ろし（あるいはラックコンベヤ１２４に積載）されることができる。他の実施態様では、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８及びラックコンベヤ１２４の双方は駆動されないが、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８は駆動される。台車４１８及びラックコンベヤ１２４は、コンベヤドライバー１００２のドライブホイール１００８が図１１に示されたように配置されるときに同時に駆動される。ドライブホイール１００８はコンベヤの一方だけに接するように位置を動かすことができ、ラックコンベヤ１２４と台車４１８は、独立して動くことができるということを理解されるべきである。この実施態様に関し、クロスベルトコンベヤ４０８用のコンベヤモーターのような駆動構成要素の数をさらに減らすことができることを理解されるべきである。
【００３４】
図１０及び図１１の実施態様では、コンベヤドライバー１００２は、台車トラック４２０（あるいは他の支持構造）に沿って摺動あるいは移動するように構成され、コンベヤドライバー１００２は、多数のラックコンベヤ１２４を駆動することができる。ある特定の変形例では、垂直輸送機１０４は、垂直輸送機１０４の両側に配置された対のコンベヤドライバー１００２を有し、各コンベヤドライバー１００２は、一方のラック１０２に対してラックコンベヤ１２４を駆動するように提供される。この変形例のために、ある形態の垂直輸送機１０４は、各ラック１０２に面する両側面に単一のコンベヤドライバー１００２を有し、他の形態の垂直輸送機１０４は、各ラック１０２を駆動するように提供された二つ以上のコンベヤドライバー１００２を有する。更に他の変形例では、コンベヤドライバー１００２は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８に類似した形態で垂直輸送機１０４の周りを環状にすることができ、コンベヤドライバー１００２は、ラック１０２を駆動するのにより利用されることができる。この構成に関し、単一のコンベヤドライバー１００２はシステム１００全体に対しラックコンベヤ１２４を駆動することができるが、典型的に、一つ以上のコンベヤドライバー１００２は、プロセスを速くするのと共に、あるコンベヤドライバー１００２が故障した場合のバックアップの働きをするのに使用されることができるということが考えられる。垂直輸送機１０４と関連したコンベヤドライバー１００２に関し、より磨耗するかより高い故障率を有する傾向がある高いメンテナンスアイテムの全てが一つの装置、サービスのために簡単に降ろされることができる垂直輸送機１０４に配置されるので、メンテナンスは単純化されることができる。例えば、休止する場合、コンベヤドライバー１００２は、容易に取り除くことができ、最小の休止時間で新しいコンベヤドライバーと交換することができる。
【００３５】
垂直輸送機１０４と共に垂直に及び／叉は垂直輸送機１０４に沿って水平に動く能力をもつことにより、システム１００を駆動するのに必要なコンベヤドライバー１００２の数は、著しく減少される。それにもかかわらず、コンベヤドライバー１００２を垂直輸送機１０４に沿って水平に動かすことは、クロスベルトコンベヤ４０８の積載を遅くすることができるので、他の実施態様では、複数のコンベヤドライバー１００２が垂直輸送機１０４の各側面の長さに沿って固定される。この実施態様のコンベヤドライバー１００２の数は、ラック１０２のラックコンベヤ１２４の列の数と合致する。換言すれば、コンベヤドライバー１００２は、ラック１０２の所定のレベル１２２に対する各ラックコンベヤ１２４と関連して配置されている。この構成に関し、垂直輸送機１０４は、ラック１０２の個々のレベル１２２に対する全てのラックコンベヤ１２４を同時に駆動することができる。理解されるように、この構成でさえ、必要とされる駆動モーターの数は著しく減少される。
【００３６】
図１２は、図１１に示されたコンベヤドライバー１００２の他の変形例を示す。前の実施態様と同様に、図１２のコンベヤドライバー１００２は、主本体１２０４及び枢動あるいは係合アーム１２０６を含む。ラックコンベヤ１２４を駆動するためのドライブベルト１２０８は、係合アーム１２０６の周りを移動する。みることができるように、ドライブベルト１２０８は、ドライブベルト１２０８とラックコンベヤ１２４との間の係合を強化する凸部（texturing）１２１０を有する。図１３を参照すると、ドライブベルト１２０８は、ラックコンベヤ１２４の対応するノッチ１３０４と係合する一連のリブ１３０２（あるいはその逆）を有する。前の実施態様と同様に、ラック１０２との衝突を避けるように動かされるときに、係合アーム１２０６は枢動するか外方に引っ込むように構成される。他のタイプの機構がラックコンベヤ１２４を駆動するのに使用されることができることが考えられる。例えば、コンベヤドライバー１２０２は、雄雌連結を確立するために互いに噛み合う別個のギヤを組み入れることができる。図１２のコンベヤドライバー１２０２は、前の実施態様と関連して上述された方法で駆動される（叉は駆動されない）ことができる。
【００３７】
上記例では、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４と共に垂直に動く。しかしながら、積載速度はそのような構成で妨げられるとき間隔がある。以下に述べられる幾つかの実施態様は、垂直輸送機１０４がラック１０２上の同じレベル１２２に配置されていないときでもラックコンベヤ１２４が指示されるのを許容することによってこの問題に対処する。これらの構成は、ラックコンベヤ１２４のより効果的な指示を考慮する。例えば、ロボットアーム４１６がラックコンベヤ１２４から商品１２０を取り除き、同じラックコンベヤ１２４から必要とされる商品１２０がそれ以上ないときに、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４が異なるレベル１２２に位置するまで、及び／叉は垂直輸送機１０４が退出コンベヤ１０８（図２）上に荷物１１８を降ろすために下降されるまで、ラックコンベヤ１２４の指示を遅らせることができる。他の実施態様として、垂直輸送機１０４が配置されている場所に関係なく、コンベヤドライバー１００２、１２０２がさまざまなレベルに位置するラックコンベヤ１２４を指示することができるので、ロボットアーム４１６は、さまざまなレベル１２２から商品１２０を配置する叉は回収することができる。前述のように、これは、クロスベルトコンベヤ４０８が異なるレベル１２２におけるランクコンベヤ１２４から荷を降ろす（叉は積載する）と同時に、ロボットアーム４１６があるレベル１２２においてラックコンベヤ１２４から商品１２０を降ろす（あるいは積載する）のを許容する。
【００３８】
図１４は、一実施態様によるコンベヤドライブシステム１４００の拡大図を示す。みることができるように、システム１４００のコンベヤドライバー１２０２は、コンベヤドライバー１２０２が垂直に移動できるようにラック１０２の各レベル１２２に関連されている。図示の実施態様では、ラック１０２の各レベル１２２は、単一のコンベヤドライバー１２０２を有するが、各レベル１２２は、必要であれば、一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することができる。コンベヤドライバー１２０２は、矢印１４０４で示されたように、ラック１０２の一つ以上のライザー１４０６に固定されたガイドレール１４０２に沿って水平に移動できる。コンベヤドライバー１２０２は、チェーンドライブ、ベルトドライブ、磁気ドライブなどによって水平に移動でき、及び／叉は、コンベヤドライバー１２０２は、コンベヤドライバー１２０２を水平に動かすための内部のドライバを組み入れることができる。コンベヤドライバー１２０２は他の方法で移動できることを理解されるべきである。他の実施態様では、（ラック１０２以外の）外部構造は、垂直的固定方法でガイドレール１４０２を固定するのに使用されることができる。各レベル１２２に専任された一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することにより、さまざまなレベル１２２上のラックコンベヤ１２４は、同時にあるいはほぼ同時の方法で指示されることができる。この半専任された構成でさえ、コンベヤドライバー１２０２が水平方向１４０４に移動することにより一つ以上のラックコンベヤ１２４に対して働くことができるので、必要とされるコンベヤドライバー１２０２の数が著しく減少される。ある形態では、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４に面するラック１０２の両側面に沿って配置されることができ、他の形態では、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４との干渉を避けるために垂直輸送機１０４から離れて面するラック１０２の外側端部に配置されることができる。
【００３９】
以下に説明される他の実施態様では、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に作動する。すなわち、コンベヤドライバー１００２、１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に、垂直方向に移動できる。これは、垂直輸送機１０４が特定のレベル１２２に配置される前、配置される間、叉は配置された後に、コンベヤドライバー１００２、１２０２がコンベヤ１２４を指示するのを許容する。
【００４０】
図１５は、他の実施態様によるコンベヤドライブシステム１５００の拡大図を示す。図１５のコンベヤドライブシステム１５００では、コンベヤドライバー１２０２は、リフト装置叉は駆動エレベーター１５０２によって水平方向１４０４及び垂直方向１５０４に移動することができる。コンベヤドライバー１２０２が図１４に関して上述したのと同じ形式でガイドレール１４０２に沿って水平に移動叉は摺動できるように、コンベヤドライバー１２０２は、ガイドレール１４０２に取り付けられる。図示の実施態様では、ガイドレール１４０２は、単一のコンベヤドライバー１２０２を有するが、ガイドレール１４０２は、他の実施態様では一つ以上のコンベヤドライバー１２０２を有することができる。みることができるように、図１５のガイドレール１４０２は、垂直方向１５０４にコンベヤドライバー１２０２と共にガイドレール１４０２を案内する駆動エレベーター１５０２の支持部あるいはガイド部１５０６に固定される。一つ以上のガイド部１５０６は、ラック１０２の一つ以上のライザー１４０６に沿って摺動する。代替的叉は付加的に、ガイド部１５０６は、ラック１０２のライザー１４０６のほかに他の外部構造に沿って動くことができる。図示の実施態様では、駆動エレベーター１５０２は、一つ以上のプーリー、釣り合いおもり及びガイド１５０６に取り付けられたモーターを含む牽引タイプのエレベーターである。プーリー上の一つ以上のケーブル１５０８は、ガイド部１５０６に取り付けられ、モーターは、釣り合いおもりと共にケーブル１５０８によってガイドレール１４０２を動く。他のタイプのエレベーターが使用されることができることを理解されるべきである。例えば、他の実施態様のエレベーター１５０２は、少数の例を挙げれば、油圧、電磁及び／叉は上昇エレベーターを含むことができる。図１５のシステム１５００に関し、コンベヤドライバー１２０２は、垂直輸送機１０４とは無関係に、あらゆるレベル１２２のラックコンベヤ１２４に対して働くことができる。図示の例では、ガイドレール１４０２は、別個の直線状部分であるが、他の変形例では、ガイドレール１４０２は、異なる形状にすることができる。例えば、ガイドレール１４０２は、クロスベルトコンベヤ４０８と類似した形式で環状にすることができ、この環状のガイドレール１４０２は、垂直輸送機１０４よりも僅かに寸法を大きくすることができ、ガイドレール１４０２は、干渉せずに垂直輸送機１０４とは無関係に移動できる。
【００４１】
理解されるように、垂直輸送機１０４は、多数のさまざまな配列の中に載せられることができる。例えば、図１に関し、垂直輸送機１０４は、ラック１０２の底部において積載を開始することができ、ラックコンベヤ１２４からの商品１２０の積載（叉は荷降ろし）の間上方に移動できる。この例に関し、商品１２０は、ほとんど即座の方法で積載叉は荷降ろしされることができる。このような方法の積載によって、重い商品１２０は、荷物１１８の底部に積載され、それによって、軽い商品１２０が押しつぶされるという可能性を減少する。他の例として、垂直輸送機１０４は、最初にラック１０２のトップレベル１２２まであるいは最も高いレベル１２２まで上げられ、そこから商品１２０が降ろされる必要がある。次に、垂直輸送機１０４は、商品１２０がさまざまなレベル１２２から積載されるように下降される。このような方法での商品１２０の積載は、商品１２０を積載するときにコンベヤエレベーター１１０は垂直輸送機１０４を上昇させる必要がないので、エネルギー消費を減少するということを理解されるべきである。積載叉は荷降ろしのプロセスの速度を上げると共にエネルギーを温存するために、需要の多い商品１２０は、それらが容易に接近可能な場所に便宜的に配置されることができる。例えば、需要の多い商品１２０は、ラック１０２の下方のレベル１２２に配置されることができ、一方、需要の低い商品１２０は、高いレベル１２２に配置されることができる。さらに、需要の多い商品１２０は、需要の多い商品１２０と荷物１１８との間の平均移動距離を減らすように、所定のレベル１２２内に中心的に配置されたラックコンベヤ１２４上に集められることができる。代替的叉は追加的に、需要の多い商品１２０は、荷物１１８の積載中の移動距離を最小にするために均一叉は不均一な間隔で、複数のラックコンベヤ１２４中で単一のレベル１２２（あるいは複数のレベル１２２）上に分散させることができる。
【００４２】
図１６及び図１７は、商品１２０を積載する順序の一つを示す、システム１００の部分斜視図である。図を簡略化するため、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８の一部分と共にラック１０２が図１６及び図１７から省かれている。図１６を参照すると、コンベヤドライバ１２０２は、所望のラックコンベヤを動き、（符号１６０２で示された）積載される必要がある商品１２０は、クロスベルトコンベヤ４０８の台車４１８に積載される。図１７に見ることができるように、垂直輸送機１０４が下方方向１７０４に動き、クロスベルトコンベヤ４０８は、時計方向に（図１７において右側に）回転する。ひとたび対象荷物１１８が到着すると、台車４１８は、商品１６０２を適切な荷物１１８の中に降ろすように作動する。他の商品１２０は、同様なやり方で積載されることができる。
【００４３】
他の実施態様による三次元管理システム１８００は、最初に、システム１８００の端面図、上面図、断面図をそれぞれ示す図１８乃至２０に関して説明される。図に見ることができるように、図１８のシステム１８００は、図１に関連して前述したシステム１００と同様に大部分の特徴を共有する。例えば、図１８乃至図２０のシステム１８００は、さまざまなレベル１２２上のラックコンベヤ１２４を有するラック１０２、進入コンベヤ１０６、退出コンベヤ１０８、エレベーター１１０、及び、一つ以上のロボットアーム４１６を含む。簡潔性及び明確性のために、他の共通の特徴と同様にこれらは、以下に詳細に述べないが、前述の説明が参照される。
【００４４】
図１のシステム１００と図１８のシステム１８００間の見える違いの一つは、クロスベルトコンベヤ４０８が図１８のシステム１８００で除かれていることである。全ての商品１２０は、ロボットアーム４１６によって積載及び荷降ろしされる。前述のように、ロボットアーム４１６は、エレベーター１１０によってロボットアームを垂直に動かさないで多数のレベル１２２に対して働くことができる。
【００４５】
対向するラック１０２は、同じロボットアーム４１６で動かされることができ、それは、システムの柔軟性を強化する。クロスベルトコンベヤ４０８のように、二つ以上の商品１２０は、同時叉はほぼ同時の原則で同じ荷物１１８に積載されることができる。
【００４６】
図１８のシステム１８００の他の違いは、荷物１１８が空中に持ち上げられるときに輸送コンベヤ４１０が地上に固定されたままであるということである。図２１は、三次元管理システム１８００の拡大端面図を示す。図２０及び図２１にみれるように、システム１８００は、荷物１１８の側部叉はリップ部と係合するために離間された一対の支持レール２００４を有する垂直輸送機叉は台車２００２を備え、垂直輸送機２００２は輸送コンベヤ４１０から荷物１１８を持ち上げることができる。輸送コンベヤ４１０に荷物１１８を積載している間、垂直輸送機２００２はレール２００４が荷物１１８と干渉しない位置まで降ろされる。ひとたび適当な数の荷物１１８が積載されると、垂直輸送機２００２は持ち上げられ、それによって、レール２００４が荷物１１８と係合し、そして、輸送コンベヤ４１０から荷物１１８を持ち上げる。図２２は、垂直輸送機２００２が輸送コンベヤ４１０から持ち上げられたときのシステム１８００の斜視図を示す。理解されるように、垂直輸送機２００２の全重さは、輸送コンベヤ４１０が地上に残されることによって減少される。これは、エネルギーの消費を減らし、高価でないエレベーターシステムの使用を容易にする。さらに、持ち上げる重さが少ないため、エレベーター１１０は一般的に速い速度で作動することができる。ひとたび荷物１１８に対する全てのオーダーが満たされると、垂直輸送機２００２は、荷物１１８が輸送コンベヤ４１０上に載置するまで降ろされる。そして、輸送コンベヤ４１０は、荷物１１８を退出コンベヤ１０８上に降ろす。他の実施態様では、大きな製品叉はケース選択などのために、パレットが荷物１１８と同様に使用されることができる。
【００４７】
図示の実施態様では、ロボットアーム４１６は、単一のガイドレール４１４からつるされるが、垂直輸送機２００２は、ロボットアーム４１６間の衝突を避けるようにいろいろなロボットアームが動く多数のガイドレールを有することができるということが考えられる。前述のように、つるされた位置に配置されたロボットアーム４１６を有することは、垂直輸送機２００２が垂直に動かないままでロボットアーム４１６が多数のレベルに対して働くのを許容する。さらに、そのようなつるした構成は、商品１２０を多数の荷物から積載叉は荷降ろしするロボットアーム４１６に役立つ。ある特定の変形例では、二つの独立したロボットアーム叉はキャリヤー４１６は、それぞれ、垂直輸送機２００２の一方側から離れて片持ちにされる。各ロボットアーム４１６は、ラック１０２間の通路で上下方向に独立して動くことができる。衝突回避アルゴリズムが、二つののロボット４１６間の衝突を避けるために実行される。この例では、あるロボットアーム４１６は右側のラック１０２から選択し、他のロボットアーム４１６は左側のラック１０２から選択する。この並行した選択技術は、所定の垂直レベル１２２での選択スループットを強化する。
【００４８】
図２０乃至図２２に示された三次元管理システム１８００は、いろいろなラックコンベヤ１２４を駆動するためにコンベヤドライバー１２０２が水平方向１４０４及び垂直方向１５０４に動くのを許容する図１５のコンベヤドライブシステム１５００を包含する。図示の実施態様では、システム１８００は、互いに独立して動くことができる二つのコンベヤドライバー１２０２を有するが、他の実施態様では多少のコンベヤドライバー１２０２が使用されることができることを理解されるべきである。
【００４９】
典型的な状況では、１０乃至２０の束（バッチ）のオーダー（荷物、カートン叉はパレット）が実行のために垂直輸送機２００２に入れられる。カートン１１８は、自動的に読み取られ、カートン１１８のＸＹ座標を安定させるために特定の「載置」ゾーンに配置される。ひとたび積載されると、選択される一つ以上の製品叉は商品１２０を有する第１保管レベル１２２まで上がる。保管レベル１２２の垂直高さに依存して、ロボットアーム４１６は保管レベル１２２の垂直帯域内で選択することができ、それは、頻繁に生じる垂直輸送機２００２の垂直移動を少なくするのを許容する。前述のように、独立的に配置可能なコンベヤドライバー叉は電源１２０２は、機械的、空気的、油圧的、電気的連結及び／叉は他の連結によって、各ラックに取り付けられたコンベヤ１２４を駆動するように構成されている。図示の実施態様では、コンベヤドライバー１２０２は、機械的にラックコンベヤ１２４を駆動する。コンベヤドライバー１２０２は、いろいろな方法で、ラックコンベヤ１２４と機械的に係合する。例えば、コンベヤドライバー１２０２の雄連結部がラックコンベヤ１２４の駆動ローラーに隣接する雌連結部と係合することができる。この例では、ベベルギヤがどちらの方向にも駆動ローラーを回転させる。他の例では、コンベヤドライバー１２０２の駆動ローラーがラックコンベヤ１２４の駆動ローラーに直接接触して配置される。一実施態様のコンベヤドライバー１２０２は、ロボットアーム４１６を次の選択位置に前置きし、製品指示のためのラックコンベヤ１２４と機械的に係合するが、他の実施態様では、このオーダーは異なることができる。各コンベヤドライバー１２０２は、ラックコンベヤ１２４の商品の成功した選択及び指示を確認するためにフォトセンサーを有することができる。
【００５０】
選択中、ロボットアーム４１６は、指定された保管場所から個々の商品１２０を選択することができる。前述のように、ロボットアーム４１６の端部作動体５０８は、機械的把持及び真空技術の組み合わせを含むことができる。ロボット端部作動体５０８は、保管場所から一つ以上の製品叉は商品１２０を同時に選択でき、そして、各オーダーが必要とする量に基づいた荷物叉はカートン１１８の中に個々の製品１２０を入れる。商品１２０は、一般に、商品１２０間の僅かな間隔（２．５４ｃｍ乃至５．０８ｃｍ）でラックコンベヤ１２４に個々に牽引されるが、他の実施態様では、商品１２０間の間隔はなしにすることができると共により大きくすることができる。端部作動体５０８は、選択のためにロボットアーム４１６を配置するのを助ける視野制御部５１０を有する。例えば、ラック１０２に保管された商品１２０は、荷物叉はカートン内にあり、ロボット視野システム５１０は、荷物叉はカートンから個々の商品１２０を選択する能力がある。ロボット端部作動体５０８の設計は、選択される物理的製品スペクトルに基づいたあるロボット選択セルから他のロボット選択セルまで変更することができる。所望であれば、視野システム（ビデオ放送装置）５１０は、監督ワークステーションにおけるシステム監督者までみることができる。もし、エラー状況叉はロボットアーム４１６が商品１２０を間違って選択した場合、監督者は、ロボット端部作動体を半自動的に制御して商品１２０を選択する叉はエラー状況を修正することができる。
【００５１】
ひとたびロボットアーム４１６によって商品１２０が選択されると、商品１２０は、輸送され、仕向け先の「オーダー」コンテナ１１８（例えば、荷物、カートン、パレットなど）に配置される。ロボットアーム４１６は、コンテナ１１８内に特定の物理的形状で商品１２０を配置する能力を有し、最も効率的に荷物叉はカートンを満たすあるいはパレットに載せる。コンベヤドライバー１２０２は、商品１２０が選択される保管場所でラックコンベヤ１２４を牽引し、次の個々の商品１２０は、ラックコンベヤ１２４の選択位置に移動される。コンベヤドライバー１２０２及び／叉はラック１０２上のフォトセンサーは、商品の位置決めを確認することができる。選択プロセスは、ロボットアーム４１６の垂直幅叉は帯域内の全ての商品が束のオーダーに対して完了されるまで、現在の垂直レベル１２２において繰り返される。そして、垂直輸送機２００２が、選択を必要とされる次のラック１０２の垂直帯域まで上げられる。そして、選択プロセスが繰り返される。全ての選択が完了すると、垂直輸送機２００２は、ホーム位置まで下げられ（全面的に下げられる）、オーダーが次のロボット選択モジュール叉はゾーンにリリースされる。そして、新しい束のオーダーは、垂直輸送機２００２に入れられ、完全な選択サイクルが繰り返される。
【００５２】
図２３乃至図２６は、商品１２０がラック１０２からシステム１８００に関する荷物１１８の中に積載される方法の特例を図示する。図２３を参照すると、この例のロボットアーム４１６は、第１の商品１２０を、図２３の符号２３０２によって示されるラックコンベヤ１２４から降ろし、ロボットアーム４１６は、参照符号２３０４によって示された収容荷物１１８の中に第１の商品を挿入するプロセス状態にある。また、図示の実施態様では、システム１８００は、二つのコンベヤドライバー１２０２である第１コンベヤドライバー２３０６と第２コンベヤドライバー２３０８を有する。ひとたび第１の商品１２０がラックコンベヤ２３０２から降ろされると、第１コンベヤドライバー２３０６は、次の商品１２０を図２４に示される位置に牽引するために空のラックコンベヤ２３０２まで上方に移動する。同時に、ロボットアーム４１６は、商品１２０を収容荷物２３０４の中に入れる。ロボットアーム４１６は、商品１２０を落下させることによるなど他の積載技術によって発生されるあらゆる損害を避けるように、商品１２０が荷物２３０４の中に安全に配置されるのを確実にすることを理解されるべきである。図２４の第１コンベヤドライバー２３０６と第２コンベヤドライバー２３０８の独立的な動きは、商品１２０が取り除かれる前に、牽引される必要がある（参照符号２４０２によって示された）次のあるいは第２のラックコンベヤ１２４を動かし始める。図２５を参照すると、第２コンベヤドライバー２３０８は第２ラックコンベヤ２４０２まで移動し続け、同時に、第２コンベヤドライバー２３０８が、ロボットアーム４１６が第２ラックコンベヤ２４０２から商品１２０を取り除く。商品１２０を回収した後、ロボットアーム４１６は、図２６において参照符号２６０２によって示される次の荷物１１８までガイドレール４１４に沿って移動する。ロボットアーム４１６が荷物２６０２の中に商品１２０を入れ、同時に、第２コンベヤドライバー２３０８が第２ラックコンベヤ２４０２を牽引し、次の商品１２０が利用可能となる。必要なオーダーが実行されるまで上記プロセスが続く。上記説明は、単に、商品１２０がシステム１８００に関する荷物１１８の中に積載されることができる方法の一例であるとうことを理解されるべきである。なお、商品１２０は、他の方法で積載叉は荷降ろしされることができる。
【００５３】
図２７は、さらに他の実施態様による三次元保管システム２７０の上面図を示す。図２７のシステム２７００は、進入コンベヤ２７０２と退出コンベヤ２７０４がラック１０２の同じ側に配置されているのを除いて上述と同じように構成される。この特別なコンベヤの配置は、いろいろな状況で使用されることができる。例えば、図２７のシステム２７００のコンベヤの配置は、空間が問題であるとき及び／叉は直線形態のコンベヤが望ましくないあるいは実用ではないときに、使用されることができる。コンベヤ間の干渉を防止するため、図２８に示されるように、進入コンベヤ２７０２と退出コンベヤ２７０４は、互いに垂直方向に離間される。図示のように、進入コンベヤ２７０２は、ラック１０２の入り口近傍で退出コンベヤ２７０４の下方に配置される。この例では、退出コンベヤ２７０４上に荷物４１８を降ろすように、輸送コンベヤ４１０は上げられることができる。それにもかかわらず、コンベヤは他の実施態様において異なるように配置されることができることを理解されるべきである。
【００５４】
上記システムに関し、商品１２０は、人間のオペレーターによる手動、自動、あるいはそれらの組み合わせなどの様々な方法でラック１０２に補充されることができる。図１を参照すると、補充ステーション１１２は、ラック１０２上に商品１２０を手動的に補充するのに使用されることができる。補充は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）技術あるいは後入れ先出し（ＬＩＦＯ）技術を使用するなどのさまざまな方法で生じることができる。図２９は、図１で最初に示された補充ステーション１１２の拡大図である。補充ステーション１１２は、図１のシステムに関連して示されているが、補充ステーション１１２は、図１８及び図２７に示されたシステムなど他のシステムに組み入れられることができるということを理解されるべきである。
【００５５】
補充ステーション１１２を利用する手動による先入れ先出し補充順序の一例が、図２９に関連して説明される。補充ステーションを有するこの技術は、他のシステムで使用されることができることを理解されるべきである。この例では、（特定のＳＫＵによる）１２乃至２０の束（バッチ）の補充カートン２９０２は、補充ステーション１１２の棚２９０４に配置される。図２９に示されるように、補充ステーション１１２は、ラック１０２の外側に配置される。補充中、補充ステーション１１２は、各倉庫場所に自動的（叉は手動的）に動く。補充オペレーター２９０６は、指定のカートンから個々の商品１２０を取り出し、その商品を（補充ステーション１１２内で）補充導入ベルトコンベヤ２９０８に載置する。導入ベルトコンベヤ２９０８上の商品１２０の必要とされる空間叉は間隙は、証明でオペレーターに示される。この例では、補充ステーション１１２に取り付けられたコンベヤドライバー１２０２は、各ラックコンベヤ１２４と係合し、補充商品１２０をラックコンベヤ１２４上に牽引する。補充ステーション１１２にコンベヤドライバー１２０２を有することにより、選択プロセスは、（補充されている特定のコンベヤ通路を除いて）補充プロセスと並行して進行できる。他の変形例において、選択プロセスに対してコンベヤを牽引するのに使用される同じコンベアドライバ１２０２が補充サイクルに対して使用されることができることが想像される。補充導入ベルトコンベヤ２９０８が補充ステーション１１２内の商品１２０を見える所にあるとき、補充オペレーター２９０６は、進行ボタンを押し、補充導入ベルトコンベヤ２９０８が商品１２０をラックコンベヤ１２４に載置するために進行する。このプロセスは、商品１２０で満たされるかあるいはラックコンベヤ１２４が適当な補充在庫品アルゴリズムに基づいて仕上がるまで、同じ保管場所で繰り返される。そして、補充ステーション１１２は、次の補充倉庫場所まで動き、上記プロセスが繰り返される。全ての補充商品１２０がしまわれているとき、補充ステーション１１２は、ホーム位置に戻り、空の波形付カートンを処分し、しまわれる必要がある商品１２０の新しい補充カートンを補充する。そして、完全な補充サイクルが繰り返される。他の実施態様の補充ステーション１１２は、人間のオペレーターの必要性を除くために、自動化されることを理解されるべきである。
【００５６】
後入れ先出しシーケンスを使用する自動化補充技術は、図１８乃至図２０に関連して説明される。この技術に関し、商品１２０の補充カートン１１８は、選択されるオーダーの束で混合されることができる。換言すれば、補充プロセスは、選択プロセスに挟まれる。典型的に、垂直輸送機２００２の各垂直移動の後、ロボットアーム４１６は、順番に個々のアイテム１２０を補充カートン１１８から選び、その商品をラックコンベヤ１２４上に載置する。ひとたび全ての補充が完了したら、実行されるオーダーに対する選択サイクルを通じてロボットアーム４１６は進行する。この補充技術は、選択及び補充の双方に対して同じロボットの使用を許容し、完全に自動化される。
【００５７】
上述のシステムに関し、ほぼ１００％の選択精度で、人間のオペレーターの選択の度合いよりも最大４叉は５倍の度合いの選択（叉は補充）は達成される。稼動コストは、人間による選択を排除するために減少させることができる。従来のシステムとは異なり、ロボット４１６が商品１２０を荷物叉はカートン１１８内に投げ落とすのではなく載置するので、壊れやすい商品を損傷せずに処理することができる。さらに、人間のオペレーターがクーラーやフリーザーなどの望まれない環境にさらされない。また、上述の自動化システムは、同期する上流及び下流の動作に対する堅実なスループットの能力を提供し、それは、一日２４時間、一週間７日間、高い選択スループットを維持することができる。このシステムは、追加的に、個々のユニット（時々「eaches」と呼ばれる）、内部パック、及び／叉はフルケースなどの多種多様な単位で個々の製品を選択することができる。同様に、保管ラック（叉はマトリックス）１０２は、個々のユニット、内部パック、フルケースなどのいろいろな大きさ単位を設定されることができる。
【００５８】
本発明は、図面及び前述の説明で詳細に図示され説明されているが、実例として考えられかつ型にはまって制限されず、好適実施態様だけが図示され説明され、以下の特許請求の範囲によって画定された発明の精神内にはいる全ての変形、等価物及び修正が保護されることが望まれることが理解されよう。この明細書で引用された全ての公開公報、特許、特許出願は、個々の公開公報、特許または特許出願が特定的かつ個々に参照によって組み入れられるように示され、本明細書中に完全に記載されているように、参照によって本明細書に組み入れられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保管システムであって、
対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックであって、各保管ラックが商品が保管される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む、少なくとも二つの保管ラックと、
前記保管ラックの間に配置された垂直輸送機であって、前記垂直輸送機と一体に垂直に動くために前記垂直輸送機に固定されている一つ以上のロボットアームを含む、垂直輸送機と、
前記ロボットアームが前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載することができるように、前記レベル間で前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとを備える、保管システム。
【請求項２】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記ロボットアームがつるされる一つ以上のガイドレールを有し、
前記ロボットアームは、前記垂直輸送機の長さに沿って商品を積載するために前記ガイドレールに沿って動くように構成されている、保管システム。
【請求項３】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤは駆動されず、前記ラックコンベヤの二つ以上を駆動するために動くように構成されたコンベヤドライバーをさらに備える、保管システム。
【請求項４】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記レベルの一つに沿って水平に動くように構成されている、保管システム。
【請求項５】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、異なるレベルのラックコンベヤを牽引するためにレベル間で垂直に動くように構成され、前記ロボットアームは、前記垂直輸送機が垂直に固定されたままで、異なるレベルの前記ラックコンベヤから前記商品を積載することができる、保管システム。
【請求項６】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に固定される、保管システム。
【請求項７】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記ラックの一つに固定される、保管システム。
【請求項８】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックのレベル間の垂直スペースは、レベルが高くなるにつれて狭くなる、保管システム。
【請求項９】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載することができるように構成されたクロスベルトコンベヤを含み、
前記クロスベルトコンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項１０】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機から前記商品を降ろすように構成された輸送コンベヤをさらに備える、保管システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の保管システムにおいて、
前記輸送コンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項１２】
請求項１０記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記商品が積載される一つ以上のコンテナを保持するために離間された二つ以上のレールを含み、
前記垂直輸送機は、積載中、前記輸送コンベヤから前記コンテナを持ち上げるように構成される、保管システム。
【請求項１３】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機にコンテナを積載するように構成された進入コンベヤと、
前記垂直輸送機から前記コンテナを降ろすように構成された退出コンベヤとをさらに備える、保管システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の保管システムにおいて、
前記進入コンベヤ及び前記退出コンベヤは、前記垂直輸送機の同じ端部に配置されている、保管システム。
【請求項１５】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤに商品を補充するために前記ラックの少なくとも一つに沿って垂直及び水平に動くように構成された補充ステーションをさらに備える、保管システム。
【請求項１６】
保管システムであって、
商品が保管される二つ以上のラックコンベヤを有する保管ラックと、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するために前記保管ラックに沿って動くように構成されたコンベヤドライバーとを備える、保管システム。
【請求項１７】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤから前記商品を受け入れるように構成された、前記保管ラックに沿って配置された垂直輸送機と、
前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとをさらに備える、保管システム。
【請求項１８】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記保管ラックから前記垂直輸送機に前記商品を積載するための一つ以上のロボットアームを含む、保管システム。
【請求項１９】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載するように構成されたクロスベルトコンベヤをさらに備え、
前記コンベヤドライバーは、前記クロスベルトコンベヤから前記ラックコンベヤに動力を伝達するように構成される、保管システム。
【請求項２０】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に固定される、保管システム。
【請求項２１】
請求項２０記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に沿って水平に動くように構成される、保管システム。
【請求項２２】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って水平に動くように構成される、保管システム。
【請求項２３】
請求項２２記載の保管システムにおいて、
前記ラックに対して垂直に固定されたガイドレールをさらに備え、
前記コンベヤドライバーは、前記ガイドレールに沿って動くように構成される、保管システム。
【請求項２４】
請求項２２記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って垂直に動くように構成される、保管システム。
【請求項２５】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って垂直に動くように構成される、保管システム。
【請求項２６】
請求項２５記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーが固定されるガイドレールと、
前記保管ラックに沿って前記ガイドレールを垂直に動かすように構成されたドライブエレベーターとをさらに備える、保管システム。
【請求項２７】
請求項２５記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、
前記二つ以上のラックコンベヤと摩擦係合するように構成されたドライブベルトと、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するために前記ドライブベルトを駆動するように構成されたドライブモーターとを含む、保管システム。
【請求項２８】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するための駆動手段をさらに備え、前記駆動手段は、前記コンベヤドライバーを含む、保管システム。
【請求項２９】
保管システムであって、
対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックであって、各保管ラックが商品が保管される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む、少なくとも二つの保管ラックと、
前記保管ラックの間に配置された垂直輸送機であって、前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載するように構成されたクロスベルトコンベヤを含む垂直輸送機と、
前記レベル間で前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとを備える、保管システム。
【請求項３０】
請求項２９記載の保管システムにおいて、
前記クロスベルトコンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項３１】
請求項２９記載の保管システムにおいて、
前記クロスベルトコンベヤは、前記少なくとも二つの保管ラックから同時に前記商品を積載するために、前記垂直輸送機の周りで環状である、保管システム。
【請求項３２】
方法であって、
第１ラックコンベヤをもつ第１レベルを有する保管ラックに沿って第１垂直位置まで垂直方向に垂直輸送機を上げることと、
前記垂直輸送機に固定されたロボットアームで前記第１レベルにおける前記第１ラックコンベヤから一つ以上の第１商品を前記垂直輸送機に積載することと、
前記垂直輸送機が前記第１垂直位置に残ったままで、前記第１レベルとは異なる第２レベルに配置された第２ラックコンベヤから一つ以上の第２商品を前記ロボットアームで前記垂直輸送機に積載することとを備える、方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、
クロスベルトコンベヤで前記第１レベルにある第３ラックコンベヤから一つ以上の第３商品を前記垂直輸送機に積載することをさらに備える、方法。
【請求項３４】
請求項３２記載の方法において、
コンベヤドライバーで前記第１ラックコンベヤを駆動することと、
前記コンベヤドライバーを前記第２叉は第３ラックコンベヤに動かすことと、
前記コンベヤドライバーで前記第２叉は第３ラックコンベヤを駆動することとをさらに備える、方法。
【請求項３５】
請求項３２記載の方法において、
前記第１ラックコンベヤと第２ラックコンベヤとの間で前記第１及び第２商品を配列し直すことをさらに備える、方法。
【請求項３６】
方法であって、
第１コンベヤの第１商品を第１積載位置まで牽引するためにコンベヤドライバーで第１コンベヤを駆動することと、
前記コンベヤドライバーを第２コンベヤに動かすことと、
第２コンベヤの第２商品を第２積載位置まで牽引するために前記コンベヤドライバーで前記第２コンベヤを駆動することとを備える、方法。
【請求項１】
保管システムであって、
対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックであって、各保管ラックが商品が保管される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む、少なくとも二つの保管ラックと、
前記保管ラックの間に配置された垂直輸送機であって、前記垂直輸送機と一体に垂直に動くために前記垂直輸送機に固定されている一つ以上のロボットアームを含む、垂直輸送機と、
前記ロボットアームが前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載することができるように、前記レベル間で前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとを備える、保管システム。
【請求項２】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記ロボットアームがつるされる一つ以上のガイドレールを有し、
前記ロボットアームは、前記垂直輸送機の長さに沿って商品を積載するために前記ガイドレールに沿って動くように構成されている、保管システム。
【請求項３】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤは駆動されず、前記ラックコンベヤの二つ以上を駆動するために動くように構成されたコンベヤドライバーをさらに備える、保管システム。
【請求項４】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記レベルの一つに沿って水平に動くように構成されている、保管システム。
【請求項５】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、異なるレベルのラックコンベヤを牽引するためにレベル間で垂直に動くように構成され、前記ロボットアームは、前記垂直輸送機が垂直に固定されたままで、異なるレベルの前記ラックコンベヤから前記商品を積載することができる、保管システム。
【請求項６】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に固定される、保管システム。
【請求項７】
請求項３記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記ラックの一つに固定される、保管システム。
【請求項８】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックのレベル間の垂直スペースは、レベルが高くなるにつれて狭くなる、保管システム。
【請求項９】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載することができるように構成されたクロスベルトコンベヤを含み、
前記クロスベルトコンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項１０】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機から前記商品を降ろすように構成された輸送コンベヤをさらに備える、保管システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の保管システムにおいて、
前記輸送コンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項１２】
請求項１０記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記商品が積載される一つ以上のコンテナを保持するために離間された二つ以上のレールを含み、
前記垂直輸送機は、積載中、前記輸送コンベヤから前記コンテナを持ち上げるように構成される、保管システム。
【請求項１３】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機にコンテナを積載するように構成された進入コンベヤと、
前記垂直輸送機から前記コンテナを降ろすように構成された退出コンベヤとをさらに備える、保管システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の保管システムにおいて、
前記進入コンベヤ及び前記退出コンベヤは、前記垂直輸送機の同じ端部に配置されている、保管システム。
【請求項１５】
請求項１記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤに商品を補充するために前記ラックの少なくとも一つに沿って垂直及び水平に動くように構成された補充ステーションをさらに備える、保管システム。
【請求項１６】
保管システムであって、
商品が保管される二つ以上のラックコンベヤを有する保管ラックと、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するために前記保管ラックに沿って動くように構成されたコンベヤドライバーとを備える、保管システム。
【請求項１７】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤから前記商品を受け入れるように構成された、前記保管ラックに沿って配置された垂直輸送機と、
前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとをさらに備える、保管システム。
【請求項１８】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記垂直輸送機は、前記保管ラックから前記垂直輸送機に前記商品を積載するための一つ以上のロボットアームを含む、保管システム。
【請求項１９】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載するように構成されたクロスベルトコンベヤをさらに備え、
前記コンベヤドライバーは、前記クロスベルトコンベヤから前記ラックコンベヤに動力を伝達するように構成される、保管システム。
【請求項２０】
請求項１７記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に固定される、保管システム。
【請求項２１】
請求項２０記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記垂直輸送機に沿って水平に動くように構成される、保管システム。
【請求項２２】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って水平に動くように構成される、保管システム。
【請求項２３】
請求項２２記載の保管システムにおいて、
前記ラックに対して垂直に固定されたガイドレールをさらに備え、
前記コンベヤドライバーは、前記ガイドレールに沿って動くように構成される、保管システム。
【請求項２４】
請求項２２記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って垂直に動くように構成される、保管システム。
【請求項２５】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、前記保管ラックに沿って垂直に動くように構成される、保管システム。
【請求項２６】
請求項２５記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーが固定されるガイドレールと、
前記保管ラックに沿って前記ガイドレールを垂直に動かすように構成されたドライブエレベーターとをさらに備える、保管システム。
【請求項２７】
請求項２５記載の保管システムにおいて、
前記コンベヤドライバーは、
前記二つ以上のラックコンベヤと摩擦係合するように構成されたドライブベルトと、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するために前記ドライブベルトを駆動するように構成されたドライブモーターとを含む、保管システム。
【請求項２８】
請求項１６記載の保管システムにおいて、
前記二つ以上のラックコンベヤを駆動するための駆動手段をさらに備え、前記駆動手段は、前記コンベヤドライバーを含む、保管システム。
【請求項２９】
保管システムであって、
対向するように配置された少なくとも二つの保管ラックであって、各保管ラックが商品が保管される一つ以上のラックコンベヤを有する二つ以上のレベルを含む、少なくとも二つの保管ラックと、
前記保管ラックの間に配置された垂直輸送機であって、前記ラックコンベヤから前記垂直輸送機に前記商品を積載するように構成されたクロスベルトコンベヤを含む垂直輸送機と、
前記レベル間で前記垂直輸送機を垂直に動かすように構成されたエレベーターとを備える、保管システム。
【請求項３０】
請求項２９記載の保管システムにおいて、
前記クロスベルトコンベヤは、前記垂直輸送機に固定され、前記垂直輸送機と一体に垂直に動く、保管システム。
【請求項３１】
請求項２９記載の保管システムにおいて、
前記クロスベルトコンベヤは、前記少なくとも二つの保管ラックから同時に前記商品を積載するために、前記垂直輸送機の周りで環状である、保管システム。
【請求項３２】
方法であって、
第１ラックコンベヤをもつ第１レベルを有する保管ラックに沿って第１垂直位置まで垂直方向に垂直輸送機を上げることと、
前記垂直輸送機に固定されたロボットアームで前記第１レベルにおける前記第１ラックコンベヤから一つ以上の第１商品を前記垂直輸送機に積載することと、
前記垂直輸送機が前記第１垂直位置に残ったままで、前記第１レベルとは異なる第２レベルに配置された第２ラックコンベヤから一つ以上の第２商品を前記ロボットアームで前記垂直輸送機に積載することとを備える、方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、
クロスベルトコンベヤで前記第１レベルにある第３ラックコンベヤから一つ以上の第３商品を前記垂直輸送機に積載することをさらに備える、方法。
【請求項３４】
請求項３２記載の方法において、
コンベヤドライバーで前記第１ラックコンベヤを駆動することと、
前記コンベヤドライバーを前記第２叉は第３ラックコンベヤに動かすことと、
前記コンベヤドライバーで前記第２叉は第３ラックコンベヤを駆動することとをさらに備える、方法。
【請求項３５】
請求項３２記載の方法において、
前記第１ラックコンベヤと第２ラックコンベヤとの間で前記第１及び第２商品を配列し直すことをさらに備える、方法。
【請求項３６】
方法であって、
第１コンベヤの第１商品を第１積載位置まで牽引するためにコンベヤドライバーで第１コンベヤを駆動することと、
前記コンベヤドライバーを第２コンベヤに動かすことと、
第２コンベヤの第２商品を第２積載位置まで牽引するために前記コンベヤドライバーで前記第２コンベヤを駆動することとを備える、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公表番号】特表２０１０−５１６５９３（Ｐ２０１０−５１６５９３Ａ）
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４７３４２（Ｐ２００９−５４７３４２）
【出願日】平成２０年１月８日（２００８．１．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５０５０１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１７３３
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９２０９１１１）バスティアン・マテリアル・ハンドリング・エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月８日（２００８．１．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５０５０１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１７３３
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９２０９１１１）バスティアン・マテリアル・ハンドリング・エルエルシー (1)
【Ｆターム（参考）】
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