JP2018518430A - ロボットコンテナ取り扱い装置及び方法 - Google Patents

Abstract

輸送コンテナ（４０）を取り扱うためのシステム及び方法を説明する。コンテナ取り扱いシステムは、クレーン（１００）を備え、クレーン（１００）は、クレーン積み荷取り扱い装置（１１０）を備えている。コンテナ取り扱いシステムは、運搬手段（１３０）をさらに備え、運搬手段（１３０）は、横積み荷取り扱い装置（１２０）をさらに備えている。システムは、格子（３００）の下に配置されている一連のスタック（４００）中にコンテナ（４０）を保管するための保管及び分類手段をさらに備え、格子は、その上で動作可能な一連の積み荷取り扱い装置（３１０）を備えている。クレーン積み荷取り扱い装置（１１０）は、船（１０）からコンテナ（４０）を取り外し、それをコンベヤ（１５０）上で動作可能な横積み荷取り扱い手段に輸送する。コンテナ（４０）は、コンベヤ（１５０）上で、保管及び分類エリアに輸送するためのロボット積み荷取り扱い装置（３１０）によってそれが収集される移動ポイント（１４０）に移動される。

Description

本発明は、港における輸送コンテナの取り扱いのためのロボットシステム装置及び方法に関する。排他的ではないがより具体的には、本発明は、港における輸送コンテナを取り扱うための、高密度で、高いスループットシステムを生成するために、注文ピッキング及びより小さいアイテムの分類のために確立された技術がどのようにスケールアップされるかに関する。

本出願は、２０１５年４月１５日に出願された英国特許出願、番号ＧＢ１５０６３６５．４、２０１５年８月１３日に出願されたＧＢ１５１４４２８．０、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８０８９．６、２０１６年２月９日に出願されたＧＢ１６０２３３２．７、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８０９１．２、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８０９４．６、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８１１１．８、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８１１５．９、２０１５年１０月１３日に出願されたＧＢ１５１８１１７．５、及び、２０１６年２月２５日に出願されたＧＢ１６０３３２８．４からの優先権を主張し、これらのすべての出願の内容は、参照によってここに組み込まれる。

いくつかの商用及び工業用の作業は、広大な数の異なる製品の保管及び取り出しを可能にするシステムを必要としている。複数の製品ラインにおけるアイテムの保管及び取り出しのための、１つの既知のタイプのシステムは、列で配置されているスタックにおいて、保管容器又はコンテナを重ねて配置することを伴っている。列の間のコンテナの移動を可能にするための通路に対する必要性を取り除き、より多くのコンテナを所定のスペースにおいて保管することを可能にするように、保管容器又はコンテナは上からアクセスされる。

輸送コンテナは、過去数十年に渡って、国際貿易を革命的に変化させている。船が大きくなるにつれて、コンテナを積み、荷下ろしする方法は、一万を超えるコンテナを有する大きな船が２４時間積まれることができるように進化している。たとえそうであったとしても、コンテナ船が更に速く荷下ろしし、積む場合、莫大な利点があるだろう。船がより速く取り扱われることができる場合、船に対してコストのかかる遊休時間が減るだけでなく、港のキャパシティも増加するだろう。本発明は、最良の先行技術と比較して、２又はより多くの倍数でコンテナ船の荷下ろしする又は積む速度を潜在的に上げる。

さらに、コンテナ港で取り扱うことは、他の船、列車、又は車に、あるいは、他の船、列車、又は車から、コンテナを保管し、分類することを頻繁に伴う。この保管及び分類作業は、多量のスペースと高価な取り扱い設備を必要とする。本発明は、分類プロセスの速度を上げ、保管及び分類のために必要とされるドックエリアを減少させるだろう。これは、潜在的に、最良の先行技術と比較して、２又はより多くの倍数で、所定の港の増加したキャパシティに加えるだろう。

列で積み重ねられているコンテナを取り扱う方法は、よく知られている。いくつかのこのようなシステムにおいて、例えば、ＵＳ２，７０１，０６５Ｂｅｒｔｅｌにおいて説明されているように、必要とされる場合に、特定のコンテナへのアクセスを依然として提供しながらも、このようなコンテナを保管することに関係付けられている保管量を低減させるために、列で配置されているコンテナの自立型のスタックを備えている。所定のコンテナへのアクセスは、所定のコンテナを積み重ねてスタックから取り外すのに使用できる比較的複雑な巻き上げるメカニズムを提供することによって可能になる。しかしながら、多くの状況において、このようなシステムのコストは非実用的であり、これらは、主に大きな輸送コンテナの保管及び取り扱い用に商用化されている。

自立型のコンテナのスタックを使用して、特定のコンテナを取り出して保管するためのメカニズムを提供することの概念はさらに、例えば、ＥＰ１０３７８２８Ｂ１（Ａｕｔｏｓｔｏｒｅ）において説明されているように発展しており、その内容は、参照によってここに組み込まれる。これは、コンテナのスタックが、フレーム構造内に配置されているシステムを説明している。このタイプのシステムは、添付した図面の図ｘないし図ｙにおいて概略的に図示されている。ロボット積み荷取り扱い装置は、スタックの最上表面上のトラックのシステムで、スタックのあちこちを制御可能に移動することができる。

積み荷取り扱い装置の１つの発展は、英国特許公開番号ＧＢ２，５２０，１０４Ａ１において説明されており、ここにおいて、各ロボット積み荷ハンドラは、１つの格子スペースのみをカバーしており、したがって、積み荷ハンドラのより高い密度と、したがって、所定のサイズシステムのより高いスループットとを可能にしている。参照によってここに組み込まれる英国特許公開番号ＧＢ１５１１１３７．０で説明されているように、コンテナはまた、さまざまな高さであってよい。英国特許公開番号ＧＢ１５０９９２１．１中で説明されているように、単一の格子スペースのみを占拠する積み荷ハンドラとシャトルを組み合わせることは有益であり、規模を拡大して、輸送コンテナを取り扱う際に非常に有益である。

本発明にしたがうと、ワークスペースの上に格子を形成している、２つの実質的に垂直なレールのセットを備えているロボットコンテナ取り扱いシステムにおいて、ワークスペースは、複数の積み重ねられたコンテナを備え、取り扱いシステムは、ワークスペース上の格子上で動作している複数のロボット積み荷取り扱い装置をさらに備え、常に、動いている１セットのホイールのみが格子に係合されているとき、それによって、レールに係合されているセットのホイールのみを駆動することによって、レールに沿った積み荷取り扱い装置の、格子上の任意のポイントに対する移動を可能にするように、ロボット積み荷取り扱い装置は、ホイール上に据え付けられているボディを備え、第１のセットのホイールは、第１のセットのレールのうちの少なくとも２つのレールに係合するように配置されており、第２のセットのホイールは、第２のセットのレールのうちの少なくとも２つのレールに係合するように配置されており、第１のセットのホイールは、第２のセットのホイールに関して、独立して移動可能であり駆動可能であり、システムは、移動手段、運搬手段及び移動ポイントをさらに備え、移動手段は、コンテナ取り扱い装置によって配送されたコンテナを受け取るように適応された多数の横積み荷取り扱い装置を備え、移動積み荷取り扱い装置は、ロボット積み荷取り扱い装置による収集のための移動ポイントに、運搬手段に沿って移動可能である、ロボットコンテナ取り扱いシステムが提供される。

添付の図を参照して、本発明をこれから説明する。

図１は、港にドックに入った、輸送コンテナを運ぶ船舶を示すコンテナ港システムの既知の形態の概略図である。 図２は、港のドックに入った、到着船舶と出発船舶を示すコンテナ港システムのさらなる既知の形態の概略図であり、到着船舶は、そこから荷下ろしされる複数のコンテナを有し、出発船舶は、そこに積まれる複数のコンテナを有し、コンテナの一部分は、分類及び保管エリアに保管され、車を介してロケーション間で移動される。 図３は、本発明の１つの形態にしたがうコンテナ港システムの形態の概略図であり、コンテナを運ぶ船舶を示し、コンテナは、クレーンが据え付けられた積み荷ハンドラを介して荷下ろしされ、コンベヤ手段によって、保管及び分類エリアに移動され、コンテナは、ロボット積み荷取り扱い装置を介して保管及び分類エリアに、及び、保管及び分類エリアから移動される。 図４は、コンテナがスタック中に保管されている格子構造上で動作可能な２つのロボット積み荷取り扱い装置を示す図３の保管及び分類エリアの一部分の概略図である。 図５は、港のドックに入った、到着船舶と出発船舶を示す、本発明のさらなる形態にしたがうコンテナ港システムの形態の概略図であり、到着船舶はそこから荷下ろしされる複数のコンテナを有し、出発船舶は、そこに積まれる複数のコンテナを有し、コンテナの一部分は、本発明にしたがって、コンテナ取り扱いシステムを介して分類及び保管エリア中に保管される。 図６は、横積み荷取り扱いメカニズムの追加によりクレーム据え付け積み荷ハンドラのキャパシティが増加した、本発明にしたがうコンテナ港システムのさらなる形態の概略図である。 図７は、港のドックに入った、輸送コンテナを運ぶ船舶を示すコンテナ港システムの既知の形態の概略平面図であり、コンテナは、クレーン手段を介して船舶から荷下ろしされ、コンテナ輸送車に直接荷下ろしされる。 図８は、クレーン据え付け積み荷ハンドラがコンテナを運搬手段に移動する本発明のさらなる態様にしたがうコンテナ港システムの概略平面図であり、運搬手段は、コンテナを保管及び分類エリアに移動し、コンテナは、ロボット積み荷取り扱い装置を介して保管及び分類エリアに移動される。 図９は、ロボット積み荷取り扱い装置が保管及び分類エリアから直接コンテナ運搬車にコンテナを移動する、本発明のさらなる態様にしたがう図８のコンテナ港システムの概略図である。 図１０は、本発明の別の形態にしたがうコンテナ港システムの概略平面図であり、ロボット積み荷取り扱い装置は、保管及び分類エリアから直接コンテナ運搬列車にコンテナを移動し、保管及び分類システムの格子の一部分は、コンテナ運搬列車に伸長する。 図１１は、横積み荷ハンドラに対するサポート構造がクレーンから離れた、本発明のさらなる実施形態の概略図である。これは、システムが既存クレーン取り付けに追加される場合、特に有利である。 図１２は、図１１中の構成の概略平面図である。 図１３は、運搬手段及び横積み荷ハンドラに対するサポート構造が任意の既存クレーン取り付けとは別の構造である、図１１及び１２の構成のより詳細な斜視図であり、運搬手段と横積み荷取り扱い手段はローラー手段を備えている。 図１４は、移動されることになるコンテナとコンテナを移動するための駆動手段との間に配置されるインターフェースプレートを運搬手段が備える、図１１及び１２のサポート構造のさらなる形態の斜視図である。 図１５は、移動されることになるコンテナとコンテナを移動するための駆動手段との間に配置されるインターフェースブロックを運搬手段が備える、コンテナの図１１及び１２のサポート構造のさらなる形態の斜視図であり、コンテナの下面隅は、サポート構造から作業員にアクセス可能である。 図１６ａは、少なくとも図１３から１６中に示すようなコンテナ港システムの代替形態の斜視図であり、システムは、ガントリー又はき岸壁クレーンの下の元の位置に位置付けられ、システムは、本発明の港システムのレベルからクレーン積み荷ハンドラにコンテナを持ち上げるための油圧リフトを備え、それにより、積み荷ハンドラが引き受けるように要求される、持ち上げること、及び、下げることを減らす。 図１６ｂは、明確にするためにガントリークレーンが取り除かれている、図１６ａのコンテナ港システムの更なる図である。 図１７は、上記でより詳細である保管及び分類システムのさらなる形態の概略斜視図であり、作業員が保管及び分類システム内のコンテナにアクセスできるようにするために、システムにはコンテナの列の間に通路が設けられている。 図１８は、保管及び分類装置上の元の位置のコンテナ取り扱い装置の概略斜視図であり、取り扱い装置は、保管及び運送システムのフレームワークの部分を形成する二重軌道システム上を動き、これにより、システム上で動作している間、コンテナ取り扱い装置がＸ又はＹ方向のいずれかに互いに通過できるようにする。

図１は、既知のコンテナ港の１つの形態を示している。水域３０中のコンテナ船１０は、その上に配置されている複数の輸送コンテナ４０とともにドック２０に停泊している。輸送コンテナ４０は、クレーン１００を使用して荷下ろしされ、クレーンは、クレーン積み荷ハンドラ１１０を備えている。クレーン積み荷ハンドラ１１０は、コンテナ４０をコンテナ輸送車２１０に移送する。コンテナ輸送車２１０は、コンテナ４０をその要求された目的地に輸送する。この移送は、保管及び分類エリアであってよく、又は、直接、前方輸送のための車であってよい。逆のプロセスでは、車２１０は、船１０に積まれることになる輸送コンテナ４０を港に持ってきて、コンテナ４０は、クレーン１００を介して船１０に移動される。

これは、コンテナ港の単純化されたバージョンであると正しく理解されるだろう。複数の船１０が、常に、所定の港に停泊していることは、よくあるケースである。このケースでは、コンテナ４０は、１つの船から荷下ろしされてよく、別の船に直接積まれてよい。代替的に、コンテナ４０は、両方の船舶から荷下ろしされ、前方輸送を待つ保管及び分類エリアに移動される。このような既知のシステムの例は、図２中に示されており、ガントリー又は岸壁クレーン１００によって到着船１０から荷下ろしされたコンテナ４０を保管及び／又は分類のための保管及び分類システム２００に車２１０が持ってくる。その後、車２１０’は、要求されたコンテナ４０を予め定められた発送船１０’に持ってくる。分類プロセスの間、追加の車２１０’’は、適切な船１０へ前方に積むために、ガントリークレーン１００間でコンテナ４０を移動する必要があるかもしれない。到着船１０から荷下ろしされるすべてのコンテナ４０が、出発船１０’に移動される必要はないことが正しく理解されるだろう。さらに、すべての荷下ろしされたコンテナ４０が保管及び分類エリアに移動される必要はない。図２中で示すように、船１０から荷下ろしされたコンテナ４０は、多数の取り扱い装置によって取り扱われるかもしれず、複数回移動される必要があるかもしれないことに留意すべきである。さらに、コンテナ４０を荷下ろしし、保管し、分類し、及び、積むために、かなりの量のスペースが必要とされる。

図３は、本発明の１つの形態の概略図を示している。図３中で見られるように、既存の既知のコンテナ港システムと共通して、本発明にしたがうコンテナ取り扱いシステムは、クレーン１００を備え、クレーン１００は、クレーン積み荷取り扱い装置１１０を備えている。コンテナ取り扱いシステムは、運搬手段１３０をさらに備え、運搬手段１３０は、横積み荷取り扱い装置１２０をさらに備えている。

コンテナ取り扱いシステムは、コンテナ保管及び分類手段をさらに備えている。保管及び分類手段は、ロボット積み荷取り扱い装置３１０が動作可能である実質的に水平格子構造３００を支える直立のフレームワーク２８０を備えている。コンテナ４０は、スタック４００中で、格子３００の下に配置されている。スタック４００は、コンテナの単一のスタック４００が格子３００の単一の格子スペースの下に位置付けられるように、ロボット積み荷取り扱い装置３１０が格子スペースを通して、スタック４００に及びスタック４００から、コンテナ４０を持ち上げ及び下げるように、構成される。

ロボット積み荷取り扱い装置３１０、コンテナ４０のスタック４００、及び、格子構造３００は、図４中でより詳細に示されている。輸送コンテナ４０は、スタック４００を形成するために互いの最上部に積み重ねられる。各コンテナ４０は、典型的に、（示されていない）アイテムを保持しており、コンテナ４０内のアイテムは、同一であってよく、又は、アプリケーションに依存する異なるタイプのものであってよい。

保管及び分類構造は、水平の部材３００ａ、３００ｂをサポートしている複数の直立部材２８０を備えている。直立部材２８０によってサポートされている複数の水平格子構造３００を形成するために、平行な水平部材３００ａの第１のセットは、平行な水平部材の第２のセット３００ｂに実質的に直角に配置されている。直立部材２８０、３００ａ、３００ｂ、３００は、典型的に、金属から製造されている。コンテナ４０は、フレーム構造の直立部材２８０間に積み重ねられる。

フレーム構造の最上レベルは、スタック４００の最上部に渡る格子パターンで配置されているレール３００ａ、３００ｂを含んでいる。格子構造３００は、複数のロボット積み荷取り扱い装置３１０を支持する。実質的に平行なレールの第１のセットは、フレーム構造の最上部に渡って、第１の方向（Ｘ）における積み荷取り扱い装置３１０の移動を案内し、実質的に平行なレールの第２のセットは、第１のセットに対して実質的に直角に配置され、第１の方向に対して実質的に直角な第２の方向（Ｙ）において、ロボット積み荷取り扱い装置３１０の移動を案内する。この方法において、レールは、Ｘ−Ｙ平面における、２次元での積み荷取り扱い装置３１０の移動を可能にするので、積み荷取り扱い装置３１０は、スタック４００のうちのいずれか上のポジションに移動できる。

各積み荷取り扱い装置３１０は、スタック４００の上で、フレーム構造のレール上で、Ｘ方向及びＹ方向に移動するように配置されている車からなる。車の正面のホイール３１４の対と、車の背面のホイール３１４の対とからなる、ホイール３１４の第１のセットは、レールの第１のセットの２つの隣接レールに係合するように配置されている。同様に、車３１０の各側面のホイール３１６の対からなる、ホイール３１６の第２のセットは、レールの第２のセットの２つの隣接するレールに係合するように配置されている。ホイール３１４、３１６の各セットを、持ち上げて、下げることができるので、ホイール３１４の第１のセット、又は、ホイール３１６の第２のセットいずれかは、常に、レールのそれぞれのセットに係合される。

ホイール３１４の第１のセットがレールの第１のセットに係合され、ホイール３１６の第２のセットがレールから完全に持ち上げられているとき、車中に収納されている駆動メカニズム（示されていない）を介して、積み荷取り扱い装置３１０をＸ方向に移動させるために、ホイール３１４を駆動することができる。Ｙ方向に積み荷取り扱い装置３１０を移動させるために、ホイール３１４の第１のセットは、レールから完全に持ち上げられて、ホイール３１６の第２のセットは、レールの第２のセットとの係合の中に下げられる。その後、駆動メカニズムを使用して、ホイール３１６の第２のセットを駆動して、Ｙ方向における移動を達成することができる。

この方法で、１つ以上のロボットの積み荷取り扱い装置３１０は、中央制御システム（示されていない）の制御のもと、格子上で、スタック４００の最上部の表面をあちこち移動することができる。各ロボットの積み荷取り扱い装置３１０は、スタック４００から１つ以上のコンテナ４０を持ち上げる手段とともに提供される。複数のロボット積み荷取り扱い装置３１０が使用される事例では、常に、複数のコンテナ４０が保管システムに置かれ、又は、保管システムから取り外されてよいことを正しく認識すべきである。

図４は、上記で説明しているような典型的な保管システムを示しており、システムは、コンテナ４０のスタック４００上でアクティブな複数の積み荷取り扱い装置３１０を有している。

積み荷取り扱い装置３１０の任意の形態が使用されてよく、任意の数のロボット積み荷取り扱い装置が使用されてよいことを正しく認識すべきである。図４中に示すような保管及び分類システムは、見本にすぎない。さらに、輸送コンテナ４０の特質及びサイズは、図４中に示される、より大きな設備を必要とするだろう。

本発明の１つの形態にしたがうと、上記の図４を参照して説明した保管及び分類システムが、以下でより詳細にされるような港における輸送コンテナシステムとともに使用される。

使用する際に、コンテナ４０は、ガントリークレーン１００上に据え付けられ、動作可能な、クレーン積み荷ハンドラ１１０によって船１０から取り外される。コンテナ４０は、横積み荷ハンドラ１２０上に積まれ、横積み荷ハンドラ１２０は、コンベヤ１３０上に据え付けられている。横積み荷ハンドラ１２０は、コンテナ４０を移動ポイント１４０に移動し、コンテナ４０は、ロボット積み荷ハンドラ３１０によってピックアップされる。ロボット積み荷ハンドラ３１０は、図４を参照して上記で説明したように、格子３００上を移動する。ロボット積み荷ハンドラ３１０は、スタック４００中でコンテナ４０を移動させ、互いの最上部にいくつかのコンテナ４０を備えている。

コンテナ４０は、目的地への輸送を待っている間、一時保管のために、スタック４００中に置かれてよいと正しく理解されるだろう。代替的に、空のコンテナは、目的地への輸送を待っている又は使用のために取り外されるスタック４００内に保管されてよい。

前述の説明は、輸送コンテナ港中で使用する際のシステムの基本的な説明であるが、本発明の第１の態様の、取り扱い、保管及び分類態様の組み合わせが、代替形態で使用されてよいと正しく理解されるだろう。

例えば、図５は、図２で示した既知の状況に適用されるとき、上記で説明した本発明の実施形態の保管及び分類態様を利用する輸送コンテナ港を示している。

使用する際に、コンテナ４０は、ガントリークレーン１００上に据え付けられ、動作可能な、クレーン積み荷ハンドラ１１０によって船１０から取り外かれる。コンテナ４０は、横積み荷ハンドラ１２０上に積まれ、横積み荷ハンドラ１２０は、コンベヤ１３０上に据え付けられている。横積み荷ハンドラ１２０は、コンテナ４０を移動ポイント１４０に移動し、コンテナ４０は、ロボット積み荷ハンドラ３１０によってピックアップされる。ロボット積み荷ハンドラ３１０は、図４を参照して上記で説明したように、格子３００上を移動する。ロボット積み荷ハンドラ３１０は、互いの最上部にいくつかのコンテナ４０を備えている、スタック４００中にコンテナ４０を移動させる。

しかしながら、図５中で示す例では、ロボット積み荷取り扱い装置３１０は、荷下ろしされたコンテナうちのいずれか１つを第２のコンベヤ手段１３０’に移してよい。課題中のコンテナ４０は、移動ポイント１０５’において、第２のガントリークレーン１００’上の第２のクレーン積み荷ハンドラ１１０’に移動されてよい。第２のクレーン積み荷ハンドラ１１０’は、発送のために、コンテナ４０を第２の船１０’に移動する。

図２と比較して、港内の、又は、１つの船１０から別の船１０’への、コンテナ４０の保管及び分類が、よりコンパクトになされ、より少ないステップを伴うことができることが正しく理解されるだろう。

図６は、本発明のさらなる実施形態を示している。この実施形態のすべての態様は、以前の実施形態と共通して、同じ参照番号を保持している。図３を参照して上記で説明したもののバリエーションである、本発明のこの第２の実施形態では、いくつかの横積み荷ハンドラ１２０は、クレーン１００のキャパシティをさらに増加させることができる運搬手段１３０で移動する。さらに、コンテナ４０が船から保管場所に、又は、その逆で、移動できるようにするための、さらなる運搬手段１３１が設けられてよい。この第２の運搬手段１３１の設備は、コンテナ４０を対向する方向に、１つのコンテナ４０を船から保管場所に、及び、別のコンテナを保管場所から船に移動できるようにすると正しく理解されるだろう。複数のコンテナが同時に同じ方向に移動されてよいことも正しく理解されるだろう。しかしながら、逆の方向が可能である単一の運搬手段１３０又は１３１があれば、コンテナ運送システムの動作に対して十分であることが正しく理解されるだろう。

図７は、図１及び２を参照して上記で説明したような、既知の形態の運搬コンテナ取り扱いシステムの平面図を示している。水域３０中のコンテナ船１０は、ドック２０に停泊している。コンテナクレーン１００は、コンテナ４０を車２１０に移動できるクレーン積み荷ハンドラ１１０を備えている。コンテナクレーン１００は、軌道９０上で船１０に沿って移動できる。

本発明のさらなる態様にしたがうと、図８中で示すように、クレーン積み荷ハンドラ１１０は、適切な位置調整手段によってコンテナ４０を位置付けて並べる、横積み荷ハンドラ１２０上にコンテナ４０を置いてよく、したがって、コンテナ４０は、ロボット積み荷取り扱いハンドラ３１０によってアクセスされることができる。前記位置調整手段は、作業員によって監視される、センサシステム、隣接検出器又はカメラ手段を備えていてよい。

コンテナ輸送車又は列車又は他の運送装置上に、直接、輸送コンテナ４０に積むために、上記で説明したシステムが利用されてよいことが正しく理解されるだろう。図９は、ロボット積み荷ハンドラ３１０によってコンテナ４０を積んだ、格子３００の下でコンテナを運ぶ貨物列車４１０を示している。港に到着した貨物列車は、上記で説明した方法と逆の方法でも荷下ろししてよいと正しく理解されるだろう。

図１０は、その上に多数の列車車両４１０を有する、列車軌道４００を示す平面図を示している。格子３００の特別軌道セクション４２０は、鉄道軌道上を走り、ロボット積み荷取り扱いハンドラ３１０は、コンテナ４０を貨車４１０上に置くことができる。あるクロスオーバーポイント４３０では、ロボット積み荷ハンドラ３１０は、格子３００から特別軌道セクション４２０に移動できる。コンテナ４０をクロスオーバーポイント４３０下の貨車４１０に積むために、貨車４１０の列車は、いくらか前方に又は後方に入れられるだろう。

図１１及び１２は、軌道１３０及び１３１を支える別々のレール１９０上に乗る別々の支持構造１７０を有する、図６中で示した実施形態のバリエーションを示している。再度説明すると、クレーン１００から保管システムにコンテナ４０を移動するための運搬手段１３０又は１３１のうちの１つのみが必要とされるが、１３０と１３１の両方の使用は、より効率的なシステムを提供することが正しく理解されるだろう。

図１３は、運搬手段１３０、１３１、及び、横積み荷ハンドラ１２０が、既存のクレーン取り付けと関連して作用する別々の構造を備える、図１１及び１２の配置のより詳細な概略斜視図であり、運搬手段１３０、１３１、及び、横積み荷取り扱い手段１２０は、ローラー手段を備えている。

図１３中に見られるように、軌道１３０及び１３１上に置かれているコンテナ４０は、ローラー手段２００によってそれぞれ対向する方向に移動される。ローラー手段は、（示していない）船への適切な手段による、前向き移動のための保管手段に、又は、前向き移動のための保管手段からのいずれかで、コンテナ４０を移動するように作用する。コンテナ４０は、矢印の方向で示されるように、軌道１３０及び１３１上でそれぞれ対向する方向に移動される。

ローラー手段２００は、独立に駆動される一連のローラーを備えてよい。個々の駆動されるローラー間のリンクは不要である。個々のローラーは、図に関して軌道１３０上の各コンテナを右方向に動かすように作用する。いったん、コンテナ４０が軌道１３０の端に達すると、横調節手段１４０は、各コンテナ４０が、（図１３中に示されていない）保管システム上で動作可能な積み荷取り扱い手段によって収集及び持ち上げられるのに適したポジションに移動することを可能にする。横調節手段１４０は、さらなる一連の独立に駆動されるローラーを備えていてよい、さらなるローラー手段２０１を備えてよい。

同じシステムが、軌道１３１に対して、図面を参照して左方向に動作することが正しく理解されるだろう。

再度説明すると、両方の運搬手段１３０、１３１が使用される必要はなく、単一の運搬手段１３０又は１３１のみが必要とされる。しかしながら、両方の運搬手段の使用は、コンテナ４０が同時に対向する方向に移動されることを可能にし、それにより、システムの効率を向上させる。

有利なことに、ローラー手段のための独立に駆動されるローラーの使用は、蓄積システムの利用を可能にする。運搬手段上のコンテナ４０は、１つが入り、１つが出る順序で移動される必要はなく、運搬手段１３０、１３１は、積み荷取り扱い装置及び保管システムの円滑な動作を可能にするために、コンテナ４０を蓄積することができ、言い換えると、更なるコンテナ４０がガントリークレーン１００により入れられる前に、コンテナ４０は、運搬手段１３０、１３１を必ずしも出る必要がない。

しかしながら、コンテナ４０の継続的な流れが運搬手段１３０、１３１に出入りするリンクされたシステムでは、１つのコンテナが１つの方法で動作してよいと正しく理解されるだろう。

図１４は、運搬手段１３０、１３１が、移動されることになるコンテナ４０とコンテナ４０を移動するための駆動手段との間に配置されたインターフェースプレートを備える、図１１及び１２のサポート構造のさらなる形態の斜視図である。

図１４を参照して説明する更なる実施形態では、インターフェースプレート２１０がローラー手段２００、２０１上に据え付けられている。コンテナ４０は、経時的にそったり傷んだりするかもしれず、ローラー手段２００、２０１上を直接移動しないかもしれないことから、インターフェ−スプレートは、コンテナ４０とローラー手段２００、２０１との間で作用するように必要とされてよい。インターフェースプレートは、ローラー手段２００、２０１上で、コンテナ４０を運ぶことに適しており、コンテナ４０を運ぶことができるようにする、任意の形態をとってよいと正しく理解されるだろう。

図１３を参照して説明した実施形態のように、運搬手段は２つの軌道を備えており、第１の軌道１３０は、コンテナを右方向に移動、第２の軌道１３１は、コンテナ４０を左方向に移動する。説明した実施形態では、両方の軌道は、インターフェースプレート２１０を備えているが、異なる軌道が異なるインターフェースプレート及びローラー手段を備えていることが想定されてよいことが正しく理解されるだろう。

本実施形態における横調節手段は、（図１４中で示されていない）積み荷取り扱い手段によって収集するために、コンテナ４０のポジショニングの調節を可能にするように、適切なローラー手段によって駆動される、追加のインターフェースプレート２４０及び２４１を備えている。

有利なことに、独立して駆動されるローラー又はローラー手段上に据え付けられたインターフェースプレート２１０の使用は、再び、蓄積システムが利用されることを可能にする。運搬手段上のコンテナ４０は、１つが入り１つが出る順序で移動される必要はなく、運搬手段は、コンテナ４０を蓄積して、積み荷取り扱い装置及び保管システムの円滑な動作を可能にし、言い換えると、更なるコンテナ４０がガントリークレーン１００により入れられる前に、コンテナ４０は運搬手段１３０を必ずしも出る必要がない。

しかしながら、コンテナ４０の継続的な流れが運搬手段１３０、１３１に出入りするリンクされたシステムは、１つのコンテナが１つの方法で動作してよいと正しく理解されるだろう。

コンテナ４０は、運搬手段上に位置付けられている作業員によりコンテナ４０の隅がアクセスされることができるように、インターフェースプレート上に位置付けられてよい。このことは、船によって輸送されたコンテナ４０が（図中に示されていない）各それぞれの隅で適切なロック手段を使用してともに積み重ねられ、ロックされることから、必要である。運搬手段１３０、１３１に隣接して位置している作業員は、コンテナ４０のロック手段を手動で取り外すように要求されるかもしれない。さらに、保管システムから船に移動されるコンテナ４０は、各コンテナ４０の隅を形成する適切なブラケットに手動で挿入されるロック手段を必要とするだろう。これは、受け取る船舶上にコンテナ４０が安全に積み重ねられることを可能にする。インターフェースプレートが利用される場合、運搬手段１３０、１３１に隣接して位置している作業員は、必要とされるブラケットにアクセスしてよい。

さらなる実施形態が図１５中に示されている。図１５は、移動されることになるコンテナ４０とコンテナを移動するための駆動手段との間に配置されたインターフェースブロック３１０を運搬手段が備え、コンテナ４０の隅は、再度、サポート構造から作業員がアクセス可能にされている、図１１及び１２のサポート構造のさらなる形態の斜視図である。図１５は、コンテナ４０からロック手段を手動で取り外す作業員が、前記ロック手段を運搬手段１３０、１３１に隣接する容器に積むシステムを示している。運搬手段１３０上のコンテナ４０が移動すると、この例のみにおいて、保管及び分類システムに向かって右方向に移動し、作業員は、コンテナ４０からロック手段を取り外すだろう。いったん、容器中で取り外して配置されると、ロック手段は、適切な持ち上げ手段４５０を介して、左方向に運搬手段１３１を移動する隣接したエリアに移動され、コンテナが船舶１０上に積まれるときに、作業員は、使用する準備ができているコンテナにロック手段を挿入してよい。

図１４を参照して上記で説明したように、図１５を参照して説明したシステムでは、コンテナ４０の隅が運搬手段上に位置している作業員によってアクセスできるように、コンテナ４０を再度インターフェースブロック３１０上に位置付けてよい。運搬手段上に位置付けられている作業員は、コンテナ４０からロック手段を取り外してよい。さらに、コンテナブラケットに挿入されることになるロック手段を必要とする、保管システムから船に移動されるコンテナ４０は、第２の左方向に移動する軌跡１３１上で取り扱われてよい。

ロック手段は、通常、輸送及びコンテナ使用に関係付けられている形態のツイストロックを備えてよい。しかし、他の形態のロック手段が想定されてよい。

有利なことに、インターフェースブロック３１０又はプレート２１０の使用は、２つの比較的小さなコンテナ４０ａ、４０ｂを、図１５で示すように、運搬手段上の単一のポジションで互いに隣接して取り扱われることを可能にする。

説明した実施形態では、ローラー手段２００、２０１は、独立に駆動されるローラーを備える必要はないが、ベルト駆動手段又はチェーン式駆動手段、あるいは、その上に据え付けられたコンテナをインターフェースプレート、ブロック、又は、別の方法で移動させることができる他の何らかの適切な形態の駆動手段を備えてよいと正しく理解されるだろう。

このような方法で、上記で説明した運搬手段は、運搬手段上でコンテナ４０の蓄積を利用しながら、輸送船舶に、及び、輸送船舶から、コンテナ４０の移動を再循環させることができ、さらに、適切な船舶に積まれたときに、コンテナ４０をスタックに固定するために、ロック手段の除去及び挿入を可能にする。

図１６ａは、輸送コンテナ取り扱いシステムのさらなる形態を示している。上記で説明したように、ガントリークレーン１００は、クレーン積み荷ハンドラ１１０を運ぶ。使用する際に、クレーン積み荷ハンドラは、船舶上のコンテナ４０の上のポジションに移動され、ハンドラは下げられ、ハンドラは、移動されるコンテナ４０と係合する。その後、クレーン積み荷ハンドラ１１０は、持ち上げられ、コンテナ４０は、船舶からその予め定められたロケーションに移動されることができる。同じ移動が逆で起こることがあり、クレーン積み荷ハンドラ１１０は、予め定められたロケーションからコンテナ４０を係合してピックアップし、コンテナ４０を置くための船舶上の適切なポイントの上のポジションに移動させる。

クレーン積み荷ハンドラ１１０は、この方法で使用されるときに、ターゲットコンテナ４０を係合し、置くために、継続的に巻き揚げ、下げなければならない。図１６ａ及び１６ｂ中に示すような本発明の１つの形態では、コンテナ４０を係合し、係合されたコンテナ４０をクレーン積み荷ハンドラに近いレベルに上げるために、油圧リフト４６０がコンテナ４０移動システムに隣接して設けられている。このような方法では、クレーン積み荷ハンドラ１１０を頻繁に巻き揚げ、下げる必要がない。有利なことに、これは、コンテナ４０を積み、荷下ろしすることをより迅速に、より効率的にすることができる。

油圧が必要とされることが想定されるが、クレーン積み荷ハンドラ１１０がコンテナを係合し、必要に応じて前記コンテナを移動できるレベルに、積まれたコンテナ４０を上げることができるリフトメカニズムの任意の形態が使用されてよい。

図１７は、本発明のさらなる形態にしたがう、上記で説明した保管及び分類システムの概略斜視図を示している。図１７中に示すシステムでは、保管及び分類システムにおいて、作業員がコンテナ４０にアクセスできるようにするために、コンテナスタック４００の予め定められた列５００は省略されてよい。これは、確実にコンテナ４０とその中身がアクセスされるようにする。

さらに、いくつかのコンテナ４０は、それに提供されることになるサービス、例えば、冷却ユニットがコンテナ４０内で動作することを可能にするための電力を必要とするかもしれず、供給又はユーティリティをオン及び／又はオフに切り替えるためのアクセスが必要とされるかもしれない。サービスは、保管及び分類システムの直立材への接続を介してコンテナ４０に提供され、システムのフレームワークは、それを通してルーティングされるサービスを備えることが正しく理解されるであろう。コンテナ４０とシステムのフレームワークとの間の適切な接続は、フレームワークを通して適切にルーティングされることになる、利用可能な電力、光、空気、液体、又は、ガスに提供されてよい。本出願が優先権を主張する、２０１５年１０月１３日に出願された英国特許出願番号ＧＢ１５１８１１５．９は、本システムに必要とされるようなフレームワークを通してサービスをルーティングするシステムを詳細に説明しており、この優先出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

図１８中に示すように、保管及び分類システムの格子構造上で動作するコンテナ積み荷取り扱い装置３１０は、二重軌道システム３００上で動く。二重軌道システムは、コンテナ積み荷取り扱い装置が、Ｘ方向及びＹ方向の両方において、隣接する格子で区切られた四角を通過することを可能にする。このシステムは、保管及び分類システムにおける密なパッキングソリューションを提供しているが、図１７に関連して上記で説明したように、必要に応じて、作業員によってコンテナにアクセスできるようにはされない。

図１７中に示される二重軌道は、二重軌道の長手方向に伸長する押出セクションを備えることが正しく理解されるだろう。しかしながら、本発明の１つの形態では、間に予め定められたサイズの間隙で、軌道が２つの別々の軌道に分離されることが可能である。このような方法で、軌道中の分離は、コンテナ４０のスタック４００の間の分離を可能にし、したがって、作業員がスタック４００間でコンテナ４０にアクセスすることを可能にする。

保管及び分離エリア中のコンテナ４０の制御及び追跡は、船１０から取り外され、保管及び分類エリア中に置かれる各コンテナ４０のポジションを追跡できる、ユーティリティの制御下で行われることが正しく理解されるだろう。各個々のコンテナ４０のロケーションは、ユーティリティに知られており、前記ユーティリティは、必要に応じて、保管及び分類エリアから前記必要とされるコンテナ４０を取り外すように、ロボット積み荷取り扱い装置に命令するように動作可能である。

スタック４００の底からコンテナ４０が必要とされる場合、いくつかのロボット積み荷取り扱い装置３１０が協働して、スタック４００中の必要とされるコンテナ４０の上のコンテナ４０を取り外す。必要とされないコンテナ４０は、代替スタック４００内の別のロケーションに戻されてよい。コンテナ４０は、その確からしい検索時間の知見により、スタック４００中に置かれてよく、それにより、ロボット積み荷取り扱い装置３１０介してエリア内で最も効率的な配置を確実にすることが正しく理解されるだろう。

コンテナ４０は、例えばバーコードをつけるような、受動的識別追跡手段が設けられてよいことが理解されるであろう。しかしながら、任意の適切な形態の識別追跡手段を使用してよい。さらに、コンテナ４０には、港を通して各個々のコンテナ４０の絶対追跡を可能にする、能動識別追跡手段、又は、搭載知能が設けられてよい。各又は任意のコンテナ４０は、上記で詳細に説明したように、参照によって組み込まれる、２０１５年１０月１３日に出願された、Ｏｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願番号．．．．Ｒｅｆ００００３６ＧＢに開示されたものと類似した搭載サービス又は知能が設けられてよい。

さらに、格子の中身、コンテナ４０、又は、システム全体としての構造的な一体性を監視するために、直立材又は格子３００にセンサ又は追跡手段が設けられてよいことが正しく理解されるだろう。これらのサービスは、カメラ手段、整列検出手段、超音波手段又は電位降下手段（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｒｏｐ ｍｅａｎｓ）のような構造的完全性センサ手段（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ ｍｅａｎｓ）を含むが、これらに限定されない。格子構造には、上記で詳細に説明し、参照によって組み込まれる、２０１５年１０月１３日に出願された、Ｏｃａｄｏ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願番号Ｒｅｆ００００４５ＧＢ中に開示されているようなサービスが提供されてよい。

上記で説明した実施形態では、ロボット積み荷取り扱い装置３１０は、説明した形態のものである必要はなく、任意の適切な形態のロボット積み荷取り扱い装置を使用することができることが正しく理解されるだろう。

Claims (14)

1. ワークスペースの上に格子を形成している、２つの実質的に垂直なレールのセットを備えているロボットコンテナ取り扱いシステムにおいて、
   前記ワークスペースは、複数の積み重ねられたコンテナを備え、前記ロボットコンテナ取り扱いシステムは、前記ワークスペース上の格子上で動作する複数のロボット積み荷取り扱い装置をさらに備え、
   前記ロボット積み荷取り扱い装置は、ホイール上に搭載された本体と、第１のレールのセットのうちの少なくとも２つのレールと係合するように配置された第１のホイールのセットと、第２のレールのセットうちの少なくとも２つのレールに係合するように配置された第２のホイールのセットと、を備え、
   前記第１のホイールのセットは、前記第２のホイールのセットに関して、独立して移動可能であり、そして駆動可能であり、このことで、
   動いているとき、１セットのホイールのみが前記格子に常に係合され、前記レールに係合されているホイールのセットのみを駆動することにより、前記レールに沿って、前記格子上の任意のポイントに移動することが可能とされ、
   前記ロボットコンテナ取り扱いシステムは、移動手段、運搬手段及び移動ポイントをさらに備え、前記移動手段は、コンテナ取り扱い装置によって配送される複数のコンテナを受け取るように適合された複数の横積み荷取り扱い装置を備え、
   移動積み荷取り扱い装置は、前記ロボット積み荷取り扱い装置による収集のために、移動ポイントへ前記運搬手段に沿って動くことが可能である、ロボットコンテナ取り扱いシステム。
2. 運搬手段、移動手段、及び移動ポイントをさらに備え、それにより、前記ロボット積み荷取り扱い装置が同時に複数のコンテナを移動できるようにする、請求項１に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
3. 制御手段をさらに備え、前記制御手段は、前記ロボットコンテナ取り扱いシステム中の前記複数のコンテナ又は各コンテナのロケーションを監視又は追跡するためのユーティリティを備える、請求項１又は２のいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
4. 前記複数のコンテナ又は各コンテナは、識別手段を備え、前記識別手段は、前記ロボットコンテナ取り扱いシステム中の前記複数のコンテナ又は各コンテナのロケーションを可能にする、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
5. 前記コンテナは、前記複数のコンテナ又は各コンテナの物理的特性を制御及び／又は監視するためのサービス手段を備える、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
6. 前記ワークスペースは、前記複数のコンテナのスタック上の前記格子を支持するフレームワークを備える、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
7. フレームワーク及び格子は、前記格子、フレームワーク、又は複数のコンテナの、物理的特性を制御及び／又は監視するためのサービス手段が設けられる、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
8. 前記ロボットコンテナ取り扱いシステムはクレーン手段をさらに備え、前記クレーン手段はクレーン積み荷取り扱い装置をさらに備え、前記クレーン積み荷取り扱い装置は、コンテナと接続する手段と、前記コンテナを前記移動ポイントに輸送する手段と、前記コンテナを前記横積み荷取り扱い装置に移動する手段とを備える、請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
9. 前記運搬手段は、複数のコンテナを移動することができる運搬手段を備える、請求項１から８のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
10. 前記複数のコンテナ又は各コンテナは、輸送コンテナを備える、請求項１から９のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
11. 前記ワークスペースは、輸送コンテナ港のための保管及び分類エリアを備える、請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
12. 前記格子の一部分は、車移動エリア上に伸長し、前記ロボット積み荷取り扱い装置は、複数のコンテナを前記ワークスペースから前記車移動エリア中に位置付けられている車に動かすように適合している、請求項１１に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
13. 前記コンテナは、コンテナ船のような船舶に移動し、又は、コンテナ船のような船舶から移動される、請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステム。
14. 請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載のロボットコンテナ取り扱いシステムを利用する、複数のコンテナを移動する方法。