JP2006199505A - クロスベルト分類装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、低コスト化、信頼性向上を図ることができるクロスベルト分類装置を得る。
【解決手段】搬送路３０を通過する各搬送ユニット３２の各搬送ベルト３６の動作をテストするための搬送ユニットテストステーション９６を有している。各搬送ベルト３６は、搬送路３０に対して直角の方向に動く。各搬送ユニット３２は、搬送ベルト３６の線形速度に比例して動作する磁石２０４ａ，２０４ｂを有し、一方、搬送ユニットテストステーション９６は、その搬送ユニットテストステーション９６を通過する搬送ユニット３２の磁石２０４ａ，２０４ｂを感知するセンサ２００を有している。センサ２００は、少なくとも１つの磁気感知装置２０８ａ，２０８ｂと、少なくとも１つのホール効果セルに連結された磁気アンテナ２１０を含んでおり、センサ２００が得た信号により搬送ベルト３６の動作が正常か否かを判定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、クロスベルト分類装置に関し、特に、搬送ユニットにそれぞれ支持された小包（小荷物を含む）を選択された受入ポートに降ろすようにした装置に関する。搬送ユニットは個々の搬送ベルトを有し、この搬送ベルトは小包を選択された目的ポートに降ろすために動作するユニットの搬送路に対し垂直方向に運転することができる。

クロスベルト分類装置は、広く様々な種類の小包を扱うことができるものとして知られている。例えば、このような装置は、雑誌、郵便センタでの封筒、冷凍食品、セロハン包装物品のような小包を分類するために使用される。クロスベルト分類装置は、融通性が大変高く、小包は搬送ベルトに置かれ、小包の搬送路に直交して搬送ユニットが可動であり、搬送ユニットから搬送ベルトにより降ろされる。小包の種類に対する適合性に加え、クロスベルト分類装置は、搬送路の両サイドに接近して置かれた受入ポートに小包を降ろすことができるため、コンパクトなものとすることができる。さらに、小包は複数の誘導ステーションを使用する離れた位置において搬送ユニットに導き入れられる。

クロスベルト分類装置は、欠点を持たない訳ではない。このような装置は、種々の小包を取り扱うことができる一方、取り扱われる小包の大きさは、搬送ベルトの上面の寸法、導入ベルトの幅、そして受入ポートの幅によって制限される。それゆえ、より大きな小包を取り扱うためには、搬送ユニット、導入ベルト、受入ポートの大きさを増加させる必要があった。この結果、装置にコストがかかり、運転費用が高くなる。重大なことは、これが装置の小型化という目的と反することである。

クロスベルト分類装置の他の欠点は、列をなして設けられる搬送ユニットが比較的複雑になるということである。この搬送ユニットは、ユニットが正確に動作していない場合を検出するために、常にモニタを行う必要を生じさせる。搬送ユニットが機能していないことを検出するために、各搬送ユニットの搬送ベルトを支持する駆動プーリまたはアイドルプーリにマグネットを配置することが知られている。無負荷の搬送ユニットが搬送ステーションを通過するとき、指令が搬送ユニットに与えられ、所定の速度プロフィールに従ってベルトを運転させる。固設されたピックアップコイルが回転マグネットから誘導電圧を受け、制御回路がその誘導電圧を速度信号に変換する。しかしながら、ピックアップコイルに誘導される電圧はマグネットの運動速度に敏感なだけでなく、マグネットとコイルの間隔にも敏感である。従って、このような装置は、常に信頼性があるとは言えず、運転可能状態を確かめるために頻繁にキャリブレーションを行う必要がある。

この発明は、導入ステーションと荷下ろしステーションとの間の搬送路内で動く複数の搬送ユニットで小包を搬送するための方法と装置を提供するものである。各搬送ユニットは、その上に駆動される搬送ベルトを有する。この搬送ベルトは、搬送路に直角に動作可能である。導入ステーションは複数のタンデム駆動導入ベルトを備えている。このタンデム駆動ベルトは、搬送路よりある角度で伸びている。荷下ろしステーションは、搬送路に沿って置かれた複数の受け入れポートを備えている。

この発明は、２つの隣接した搬送ユニットの上に小包を導入し、また選択された受入ポートに２つの隣接した搬送ユニットから小包を降ろすようにすることで、１つの搬送ユニットの長さより大きな長さを有する小包を取り扱えるようにする。これは、小包が所定の長さより大きいか小さいかを判断することにより達成できる。所定の長さより小さい小包においては、導入ベルトが操作されるとともに、搬送ユニットの１つの搬送ベルトが操作され、搬送ユニットの１つにそのような小包を配置する。所定の長さより大きい小包においては、その小包は、２つの搬送ユニットに小包を位置させるように、導入ベルトと２つの隣接した搬送ユニットを操作することにより２つの隣接した搬送ユニットに導入される。

この発明は、また、２つの搬送ユニットに小包を配置させるために、２つの搬送ユニットの搬送ベルトが、所定の長さより大きい小包を回転させるように操作される。これにより、大きな長さの小包が導入ステーションの幅を追加させることなく導入させることとなる。この回転は、２つの隣接する搬送ユニットの搬送ベルトを小包が先頭に立つ１つの搬送ユニットを越えて位置付けられるまで動作させることにより達成される。先頭に立つ搬送ユニットの搬送ベルトは、そこで停止され、次の搬送ユニットの搬送ベルトが引き続きその小包が２つの搬送ユニット上の位置内で回転されるようになるまで動作する。

この発明は、また、２つの隣接した搬送ユニットで搬送される小包は、その小包を降ろすと同時に回転させることにより、受入ポートに降ろされる。この回転は、最初に、先行する搬送ユニットの搬送ベルトを動作させ、一方、それに続く搬送ユニットの搬送ベルトを動作させないことにより行われる。ある遅延時間後、後の搬送ユニットの搬送ベルトがその回転を完了させるために動作され、その小包を受入ポートに降ろす。先行する搬送ユニットの搬送ベルトの動作と、後の搬送ユニットの搬送ベルトの動作とは、選択された受入ポートに関し、同じ固定位置で開始されることが好ましい。

この発明によれば、長い小包は、導入ステーションや受入ポートの幅を同じ大きさに増大することなく収容され得る。これは、大きな小包の取り扱いを可能にする一方で、クロスベルト分類装置のコンパクトな構成を保持するために重要である。

さらに、この発明によれば、クロスベルト分類装置は、搬送路に隣接して配置された搬送ユニットテストステーションにも備えられる。テストステーションの目的は、テストステーションを通過する各搬送ユニットに連結された搬送ベルトの動きをテストすることにある。各搬送ユニットは、その搬送ユニットに結合された搬送ベルトの線形速度に比例して動くマグネットを含んでいる。テストステーションは、そのテストステーションを通過する搬送ユニットのマグネットを感知するセンサを含んでいる。このセンサは、少なくとも１つの磁気検出装置を含み、その検出装置に接続された磁気アンテナを含んでいる。好ましい実施形態によれば、このマグネットアンテナは、磁性材料からなり、搬送路に沿う搬送ユニットの動作方向に伸び、ホール効果素子である磁気感知装置より電気的に絶縁された一対のポールシューを含んでいる。この構成は、ホール効果素子とポールシューの間の独特な相互作用を提供し、マグネットの動作速度、またはマグネットとセンサとの距離のいずれにも敏感過ぎない搬送ユニットマグネットの信頼ある動き検出を提供する。さらに、テストステーションは、ベルトの速度プロフィールのみならずベルトの正しい動作方向をもテストできるよう、マグネットの動作方向に感度よく構成される。

これらこの発明の目的、あるいは他の目的、効果および特徴が、以下の記述により明らかになる。

以下にこの発明の実施形態を図面を参照して説明する。クロスベルト分類装置２５は、環状の搬送路３０（図１）により互いに連絡された１つ以上の小包導入ステーション２６と１つ以上の荷下ろしステーション２８を備えている。複数の搬送ユニット３２は搬送路３０（図３）に沿って連続的に移動する。各搬送ユニットは、フレーム３４と搬送ベルト３６を含み、搬送ベルトは、搬送路３０に沿う搬送ユニット３２の動作と直交する方向に駆動手段３８によって駆動されるフレーム上に支持されている。示された実施形態において、駆動手段３８はコグベルト４１によって搬送ベルト駆動プーリに結合された電気モータであり、サーボ駆動装置１０１の制御の下で２つの反対方向に搬送ベルト３６を駆動することができる。搬送ユニット３２は搬送路３０に沿って１つ以上の列として同じに動けるように連結手段４０により連結することができる。搬送ユニット３２はステータが搬送路３０に沿って伸びるリニアモータ４２により搬送路３０に沿って駆動される。各搬送ユニット３２は搬送路３０に沿って動けるように、垂直および水平ガイドホイール４４の１組によって支持されている。搬送路３０内に配置された絶縁されたバス４５は、電源とデータ信号を１つ以上のピックアップシューアッセンブリ（図６）を通して搬送ユニット３２に供給する。

リニアモータ４２は、各搬送ユニット３２の底に備えられた導電板７０を有する。これはリニアモータ（図５）の第２側を形成する。第１側の複数のステータ７２は、およそ３０の搬送ユニットのスペースを有する真っすぐなトラック区画に備えられる。リニアモータの第１側ステータは、メインインバータ７４によって制御される。これは分類制御装置６６からの指令信号に応答して出力周波数を変調する。搬送ユニットの分類速度はエンコーダ７６と分類制御装置６６内で形成された基準速度に応答して分類制御装置６６により調整される。実施形態においては、分類制御装置６６は、およそ１ｍ／ｓｅｃから２．５ｍ／ｓｅｃのレンジから選ばれる異なる３つの速度（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）の中から搬送ユニット速度を選択する。また、実施形態において、リニアモータ４２は、５０／６０Ｈｚの３相交流４２０Ｖの公称電圧で動作する。

各荷下ろしステーション２８は、複数の受入ポート４６から構成される。これらは全て搬送路３０の一方側に配置され得るし、または、搬送路３０の反対側に配置され得る。この態様は装置の適用の仕方によって異なる。実施形態においては、受入ポート４６は、上部シュート４８ａ、下部シュート４８ｂ内に壁５０によって分けられる傾斜シュート４８を含んでいる（図２（ａ））。中間プレート５２は、搬送ユニット３２とシュート４８の間の機械的なインターフェースを提供する。プレート５２はさらに小包の速度を減じ、薄い品目上への空気力学的効果を減じる。光電検出器５４は、各シュート４８に含まれ、シュートが満杯状態を検出する。フラップ５６は、小包を搬送ユニット３２から上部シュート４８ａまたは下部シュート４８ｂのいずれかに導く。フラップ５６は金属シートやベルトまたはローラで搬送できる材料で構成される。そして、応用に応じて単一、または２重のいずれかが用いられる。他のフラップ５６′は、上部シュート４８ａまたは下部シュート４８ｂ内に小包を選択的に導くため、反対方向に動作する一対の切換アームを含んでいる（図２（ｂ））。各シュートセクション４８ａと４８ｂは、それぞれディバイダー５８ａ，５８ｂを含んでいる。これらは、分類装置がある種類の小包をパックし、次の種類の小包を集めるときに、人手を排除し得るように選択的に直立される。ディバイダーは押しボタンまたはたの適当な手段で操作される。インジケータ６０は、シュートの満杯、バッチの終了、分類装置の停止等の状態を、操作員または包装者に警報を出して知らせる。スキャナ３１は、搬送路３０に沿う各荷下ろしステーション２８の上流側において、各小包から他の区別される小包へスキャンされた情報を分類制御装置６６に入力し、または各小包の認定を確かめる（図４）。拒絶シュート３３は、受入ポート４６に降ろし損なった小包の受入のために備えられている。

各導入ステーション２６は、導入制御装置６４に制御され、搬送路３０にある角度を持って整列され、個々に制御される連続したタンデムベルトを含んでいる（図７）。導入ステーションは、小包が移動する順に、コーディングベルト６２ａ、バッファベルト６２ｂ、同期ベルト６２ｃ、そして負荷ベルト６２ｄを備えている。以下に詳述すると、コーディングベルト６２ａは、小包センサ６８への小包の送り方について調整を行う。コーディングベルト６２ａはさらに、スタート／ストップ機能を備えており、オペレータが書込を行え、また、もし小包の方向が誤っている場合はこれを正しくすることを行えるようにする。小包センサ６８は、導入ステーション２６で、各小包の長さ、幅、側部の位置を検出する。バッファベルト６２ｂは、コーディングベルト６２ａからの小包を受け取り、同期ベルト６２ｃがその前に導入された小包を降ろすまで、保持する。同期ベルト６２ｃはバッファベルト６２ｃから小包を受け、分類制御装置６６からの１つまたは２つの搬送ユニットを得ることを要求する。そして、適当な時間で、小包を初期加速する。負荷ベルト６２ｄは、同期ベルト６２ｃから小包を受け、その小包が利用可能な搬送ユニットに乗せられるまで、一定の速度プロフィールに従って加速する。搬送路３０に沿い、各導入ステーション２６の上流に設けられ、荷積み可能か否かを検出するフォトセンサ３７は、どの搬送ユニット３２が荷積みされていないかを検出し、それゆえ、特定の小包を荷積みするべく導入ステーションにより予約するために使用される。センタリングステーション３９は、当業者に良く知られたタイプのもので、搬送路に沿う各導入ステーションの下流に備えられている。このセンタリングステーションは、フォトセンサまたは他の手段により、各小包がその搬送ベルトの中央に乗っていることを確かめ、そうでない場合は、小包が中央に位置するように、搬送ベルトを揺り動かす。

クロスベルト分類装置２５は、導入制御装置６４、分類制御装置６６に結合したスーパービジョンシステム８０を含む制御装置７８によって制御され、イザーネット・ローカル・エアリア・ネットワーク（ＬＡＮ）８２を利用している。スーパービジョンシステム８０、導入制御装置６４、そして分類制御装置６６のそれぞれは、ネットワーク８２とインターフェースをとるためのモデル４８６のパーソナルコンピュータ８４と、ネットワークインターフェースカード８６を含み、これらは共に、数多く商業的に利用されている。精密なリアルタイム・マルチタスク・オペレートシステムは、導入ステーション制御コンピュータ８４に利用されている。導入制御装置６４と分類制御装置６６のそれぞれは、さらに、種々の装置とシリアルに接続するためのシリアルボード８８を備え、また主分類電気分配キャビネット９２と接続するためのリモートインターフェースカード９０と、リモート分類モジュール９４と導入ステーション２６と、エンコーダ７６と、セル活性化コマンドモジュールまたはコンバータ１００と、そして搬送テストステーション９６を備えている。導入制御装置６４と分類制御装置６６は共に、ヒルスボロー，オレゴンのインテルコーポレーションから商業的に手に入れられる、ウインド・オペレート・システムのためのｉＲＭＸを使用している。スーパービジョンシステム８０は、ワシントンのマイクロソフトコーポレーションから手に入るウインド３１オペレーションシステムを走らすオブジェクト趣向の階層マンマシンインターフェースであるワンダーウエア（ＷｏｎｄｅｒＷａｒｅ）によるＩｎＴｏｕｃｈ４を走らせる。導入制御装置６４と分類制御装置６６は共に、同じにサーバとクライアントとしてネットワーク構成されている。スーパービジョンシステム８０は、クライアントとしてネットワーク構成されている。制御装置７８を走らすアプリケーションは、互いにトランスミッション・コントロール・プロトコール／インターネット・プロトコール（ＴＣＰ／ＩＰ）を用いて通信を行う。制御装置７８は、さらにネットワーク８２で得意先のホストコンピュータ９８と接続され、得意先のコンピュータシステムに代わってシステム管理情報を提供する。

エンコーダ７６は、各搬送ユニット３２に設けられた反射体の特別な縦列を読み取る光電検出器を含み、分類制御装置６６に各搬送ユニット３２の正確な位置を与える。この情報に基づいて、分類制御装置６６は、搬送ユニットに活動指令を送り、搬送ベルト３６の動きを制御する（図６）。サーボ駆動制御装置１０１と各搬送ユニット３２の搬送ベルト３６を駆動するための駆動手段３８は、デコーダ１０２の介在制御の下で、８つの搬送ユニット（６つのみが示されている）のグループ毎にまとめられている。デコーダ１０２は、グループの主搬送ユニットに設けられ、データバス１０６により送られた制御データを受ける。電力は、電力バス１０４からグループの搬送ユニットに分配される。電力バス１０４とデータバス１０６は、搬送路３０内に設けられた絶縁バス４５の一部であり、主搬送ユニットに載せられたピックアップシューアッセンブリ４７に共有される。エンコーダ７６によってモニタされる各搬送ユニットの実際の位置に基づいて、制御装置６６は、活動指令を供給する。活動指令は、コンバータ１００により、縦列フォーマットから変換され、データバス１０６に出力される。デコーダ１０２は、個々のデコーダ１０２の制御下にあるグループを表わす指令を判断するために、データを分析する。デコーダ１０２は、個々の搬送ユニット３２を動作させるために、出力ライン１０８ａ，１０８ｂ，…１０８ｎに情報を出力する。デコーダ１０２は、ディジタル信号を出力ライン１０８ａ〜１０８ｎを介して個々の搬送ユニット３２のサーボドライブ１０１ａ〜１０１ｎに伝達する。分類制御装置６６からデコーダ１０２に運ばれた各メッセージは、次の情報を含んでいる。

デコーダアドレス
同期バイト
セル動作プロフィール番号
指令コード

セル動作プロフィール番号は、個々の搬送ユニット搬送ベルトのための速度プロフィールを定めるディジタル番号である。速度プロフィールは同期バイトに従うサーボドライブユニット１０１ａ〜１０１ｎによって実行される。指令コードはセット状態とクリア状態を含んでいる。クリア状態は、既に出された指令をキャンセルする。図１６を参照することにより、駆動手段３８の回転速度は、Ｈ軸の活動プロフィール番号に関し、Ｖ軸に示されている。この例において、図１６に示された例の２５ｍ／ｓｅｃの活動時間に対応するプロフィール番号は、速度プロフィールＡとなる。反対に、活動時間５５０ｍ／ｓｅｃに対応する速度プロフィールは、図１６に示された最大速度プロフィールＢとなる。各カーブの下の領域は、ベルトの変位を表わす。図示された実施形態において、分類制御装置は６４までの可能な速度プロフィール、すなわち、４５の一定加速、減速プロフィールと、１９の加速と減速の混合プロフィールまたは図１６に示されたものとは異なる加速／減速プロフィールとを含む。速度プロフィールは小包認定番号に基づいて選択される。小包認定番号は、小包の重さ、大きさはもとより、小包の特性を判断させるものである。こうして、本装置は、取り扱われている個々の小包に適応できる。

導入制御装置６４は、リモートＩ／Ｏモジュール９０を通して図１に示された３つの導入ステーション２６を動作させる。ベルト６２ａ〜６２ｄの動作制御に加え、導入制御装置６４は、導入ベルトと上の小包文字位置を検出し、小包の大きさを計算するために、小包センサ６８を監視する。小包がコーディングまたはスタート／ストップベルト６２ａ上で導入ステーション２６に受けられたとき、導入制御装置６４は品目要約を待つ。小包はその後バッファベルト６２ｂに運ばれ、一方導入制御装置６４は、センサ６８を監視し、小包の長さ、幅とともに、ベルトの側端からの小包位置を計算する。他の小包が１またはそれ以上の搬送ユニット３２の上へ小包を載せるのを待つ同期ベルト６２ｃ上にある場合、バッファベルト６２ｂは、同期ベルト上の小包が搬送ユニットに載せられるまで、ストップされる。小包が同期ベルト６２に運ばれるとき、導入制御装置は小包の長さにより、１つまたは２つの搬送ユニットを予約する。導入制御装置が予約された搬送ユニットが近づいているフォトセンサ３７からの確認を待つ間に、導入ステーションは図７に示すように同期地点に到達している。導入制御装置６４は、小包の長さと位置に基づいて、荷積み同期ポイントの位置を制定するための計算を行う。予約されたセル（搬送ユニット）が同期ポイントに着くと、導入制御装置６４は、同期ベルト６２ｃ、ロードベルト６２ｄ、及び後述するような方法で、小包を載せるため、予約された搬送ユニットの１つまたは２つのための搬送ベルト駆動手段を動作させる。短い小包のみが載せられるときは、導入ステーション２６′は図１５に示すように、予め方向づけられたパッケージ（小包）を載せるために使用される。

予約された搬送ユニットが同期ポイントに到達すると、同期ベルト６２ｃは、小包の先端がロードベルト６２ｄで移行ポイントＴに到達するまで、速度Ｓ１で動作される（図８）。このポイントにおいて、同期ベルトとロードベルトの双方は、速度Ｓ２に加速される。この速度は、小包を１つまたは２つの搬送ユニットに載せるための速度である。この小包が移行ポイントＴを十分に過ぎた後、同期ベルト６２ｃは、バッファベルト６２ｂからの次の小包を受けるのを待つために速度Ｓ１に減速される。小包が１つの搬送ユニットに載せられるべきときは、予約された搬送ユニットの搬送ベルト３６は、小包がロードベルト６２ｄから載せられる間にわたって動作される。小包を載せる速度は、専ら、ロードベルト６２ｄの速度によって定められる。ロードベルト６２ｄと予約された搬送ユニットの搬送ベルト３６との間の高さ方向のオフセットは僅かなので、搬送ベルトは、小包が搬送ユニットに十分載せられた後にのみ小包の動作制御を引き継ぐ。搬送ベルトの速度は、小包に力を加える事なく、搬送ベルトが速度ゼロに減速できるような速度に限定される。したがって、搬送ベルトの最大速度プロフィールは小包の大きさの関数として、導入制御装置６４から分類制御装置６６へ供給される。

導入制御装置６４は、小包が、所定の長さより大きい長さを有することを判断すると、導入制御装置６４は小包を搬送するために２つの近接した搬送ユニットを予約する。導入制御装置が２つの近接した搬送ユニットを予約して要求した後、小包は次のように、２つの近接した搬送ユニット上に載せられる。分類制御装置６６は、予約された搬送ユニットが同期ポイントを通過するときに、２つの予約された搬送ユニットの搬送ベルトを図９の矢印によって示される方向に動かす。小包の先端が先行の搬送ユニットの積み込み位置に到達すると、先行の搬送ユニットの搬送ベルトは、図１０に示されるように、ゼロ速度に減速される。しかしながら、後続の搬送ユニットの搬送ベルトは、小包が後続の搬送ユニットに載せられたとき、図１０と図１１に比較して示されるように、小包を回転させるために動作を続ける。

小包導入ステーション２６での小包積載ルーチン１０９は、導入制御装置６４の制御の下、図２６と図２７を参照して、詳細に説明される。小包がバッファベルト６２ｂに到達すると、導入制御装置６４は１１０で、積載要求がオペレータから受けているかどうかを判断する。同時に、導入制御装置は小包の位置、小包の長さ、幅を検出し、１つか２つの搬送ユニットのいずれが予約されるべきかを決定し、分類装置が停電等から回復したようなときは、小包がロードベルト６２ｄから載せられるかどうかを決定する。それから、ルーチンは、１１２において、小包が同期ベルトに積載される準備がなされているかどうかを判定し、もし積載がロードベルトから行われるような場合はロードベルトに積載される準備がなされているかどうかを判定する。積載を待つ間、導入制御装置は１１４において、搬送路に沿う搬送ユニットの速度と２つの変数ＤＰ，Ｄｄの関数として新たな同期ポイントを計算する。変数ＤＰは、ソータ速度に、ソータ時間パラメータとベルト時間パラメータの差を掛け、これよりソータ速度とロードベルト速度に依存する定数に小包の長さを掛けて引いたものである。これは、次のように表される。

ＤＰ＝［ソータ速度×（ソータ時間−ベルト時間）］
−［Ｋ×（ソータ速度／ロードベルト速度）×小包の長さ］

ソータ時間パラメータはｃｏｓ４５°にソータ速度を掛けたもので割られる導入ベルト上の小包の位置として定義される。ベルト時間パラメータは、ロードベルト速度によって割られる導入ベルト上の小包の位置として定義される。ＤＰは、上述したリカバー積載の場合も上記と等しい。パラメータＤｄは小包が搬送ユニットの１つまたは２つのいずれに積載されるべきかに依存する。１つの搬送ユニットに積載される場合は、Ｄｄは次のように計算される。

Ｄｄ＝０．５×ユニットセル幅

２つの搬送ユニット上の小包の場合、Ｄｄは次のように計算される。

Ｄｄ＝０．５×（ユニットセル幅＋セルピッチ）

Ｄｄは、また、上述したリカバー積載の場合も上記と等しい。

分類制御装置６６は、積載していない搬送ユニットを確かめるために、積載可能フォトセンサ３７を監視することにより、１１６で近接する搬送ユニットの１つまたはその対を予約する。導入制御は１１８で、同期ポイントに到達する予約搬送ユニットを待つ。搬送ユニットが同期ポイントに到達すると、１２０で搬送ユニットの速度が満たされ、且つ導入ステーションが警告状態になっていないかどうかが判断される。もし、これらの状態が満たされていないなら、積載は１２２で打ち切られ、積載パラメータはリセットされる。もし、１２０で状態が満たされている場合は、導入制御装置は、１２４でユニットの積載プロフィールを計算する。積載プロフィールは次のように決定される。

１つの搬送ユニットのプロフィール＃１＝
０．５×ユニットセル長さ＋（小包の長さ＋小包の幅）×ｃｏｓ４５°

２つの搬送ユニットの先行する搬送ユニットのプロフィール＃１＝
０．５×（ユニットセル長さ＋小包の幅）

２つの搬送ユニットの後の搬送ユニットのプロフィール＃２＝ユニットセルの 長さ

小包がロードベルトから積載されるリカバー積載である場合は、プロフィール＃１とプロフィール＃２は上記と等しい。

その後、導入制御装置は、１２６で小包の積載待タイマをスタートさせる。このタイマは、ロードベルト速度によって割られ、小包の位置に結び付いた搬送ユニットの速度の関数としての特定の値をセットする。制御装置は１２８でタイマの経過を待つ一方、１３０で繰り返し、ソータ速度が満たされ、導入ステーション２６が警告状態になっていないことを判定する。もし、いずれかの状態が生じている場合は、積載は１３２で打ち切られ、積載情報はリセットされる。１２８で、待ちタイマが経過したと判断された場合は、搬送ユニット（セル）動作指令は、１３４で分類制御装置６６を介してプロフィール＃１と共に、第１搬送ユニットに送られる。ある遅延後、搬送ユニット（セル）動作指令は１３６で後続する搬送ユニットのプロフィール＃２と共に送られる。プログラムは１３８で次の小包がバッファベルトに来るまで実行される。荷下ろしステーション２８において、シュート４８内に小包を降ろすために、小包を運ぶ搬送ユニットの搬送ベルトは、搬送ユニットの速度を変える事なく小包を降ろすために適当な時間動作される。もし、小包が２つの接近する搬送ユニット３２により運ばれる場合は、その小包はそれが降ろされる間回転される。図１２を参照すれば、小包の先端が定められた位置Ｄｘに到達するとき、先行する搬送ユニットの搬送ベルトは、特定の速度プロフィールに従って動作される。小包を運ぶ近接する搬送ユニットの内の後続する搬送ユニットの搬送ベルトは拘引される。図１２と図１３を比較すると分かるように、小包の回転が行われる。後続する搬送ユニットがポイントＤｘに到達するとき、後続する搬送ユニットの搬送ベルトは特定の速度プロフィールに従って動作される。図１４に見られるように、小包が指定されたシュートに降ろされるとき小包の回転は終了する。こうして、小包の長さではなく、幅がシュートの幅を決定する。それゆえ、比較的大きな長さの小包はシュート４８の幅を大きくする事なく分類装置２５によって取り扱うことができる。

小包を選定されたシュート４８に降ろすために、荷下ろしルーチン１４０が実行される（図２３−図２５）このルーチンは、最初１４２において、荷下ろしステーション２８に入る搬送ユニット２８上に小包があるかどうかを判定する。小包がない場合は、このルーチンが実行され、この処理は、小包が荷下ろしステーションに入る搬送ユニット上に存在するまで、繰り返し行われる。ルーチンはそれから１４４において、Ｄｘ、ＤＦｘ、そしてＺｘのパラメータを計算する。このパラメータＤｘは、搬送ユニット（セル）の先端と小包の先端との間の距離Ｐｘと、３つの搬送ユニット速度のそれぞれのために予め設定されている距離Ｄｎとの合計として計算される。同様に、パラメータＤＦｘはＰｘと３つの搬送ユニット速度のそれぞれのために予め設定されている距離ＤＦｎとの合計に等しい。パラメータＺｘは選択された荷下ろしポートのために動作ポイント前で、２つの搬送ユニット（セル）ピッチが始まるオフロードゾーン座標である。セルピッチは搬送ユニットの中央から中央までの間である。ＺｘはＤｘまたはＤＦｘのいずれかとセルピッチの倍の合計値に等しい。

次に、制御は、１４６において、荷積みされた搬送ユニットがパラメータＺｘで定義されたオフロードゾーンに到達したかどうかを判断する。到達していない場合は、ルーチンはオフロードゾーン内に搬送ユニットが到達するのを待つ。荷積みされた搬送ユニットがオフロードゾーンに到達すると、その小包が１つまたは２つの搬送ユニットのいずれに載せられているかを判断する。もし、１４８において、小包が２つの搬送ユニットに載せられていることが判定されると、ルーチンは遅延関数１５０に入り、ここで、後続する搬送ユニットがオフロードゾーンに到着するのを待つ。

次にルーチンは、１５２において、行先のポートが切換フラップ５６を含むかどうかを判断する。１５２において、行先のポートが切換フラップを含まないときは、ルーチンは図２５に進み、ここで、搬送ベルト、または搬送ユニット（セル）、動作機能が実行される。ルーチン１４０は１５４において、選択された行先のポートが利用できるかどうかを判定する。ポートが一杯であったり、差動命令下にない場合、オペレータにより故障した場合においては、ポートは利用できない。行先のポートが利用できない場合は、荷下ろしは打ち切られる。行先のポートが利用可能な場合は、次にフィリングファクタ制御が１５６において判定される。このフィリングファクタは、行先のポートの満杯程度を示すための所定の累積値であり、重さ、体積、または、量単位で表すことができる。次に、１５８において、フィリングファクタフラグがセットされているかどうかが判断される。そのフラグがセットされている場合は、次に荷下ろしが打ち切られ、ルーチンが実行される。１５８において、フィリングファクタフラグがセットされていないと判定された場合は、次にルーチンは、１６０（図２）において定められた位置Ｄｘに小包の先端が到着するのを待つ。小包の先端が、定められた位置Ｄｘに到着すると、ソータ速度が１６２においてチェックされる。その速度が正しくないときは、次に荷下ろしが打ち切られ、ルーチンが実行される。ソータ速度が満たされているときは、搬送ユニット（セル）の動作指令が１６４において選定された搬送ユニットに与えられる。１６６において、小包が２つの近接する搬送ユニット上に載せられていることが判定されると、セル動作指令は適当な遅延時間後に２つの搬送ユニットの後続に与えられる。この遅延時間は搬送ユニットの実速度で割られたセルピッチに等しい。荷下ろしはそこで終了し、ルーチンは１６９において実行される。

１５２において、行先のポートが切換フラップ５６を含むことが判定されると、次に、１７０において制御下にある搬送ユニットに先行する搬送ユニットが空かどうかが判断される（図２４）。それが空なら、次に遅延ルーチンが１７２で実行され、ここで、制御下にある搬送ユニットがフラップ指令位置ＤＦｘに到着するのが待たれる。小包の先端が位置ＤＦｘに到着すると、そのフラップは１７４において動作される。１７０において、制御下にある搬送ユニットに先行する搬送ユニットが空でないことが判定されると、次に、１７６において、その先行する搬送ユニットが、小包を搬送する１対の近接した搬送ユニットの後続であるかどうかが判断される。後続の場合は、次に第２の搬送ユニットの行先のポートが１８０において得られる。その先行する搬送ユニットが２つの搬送ユニットの後続ユニットでない場合は、次にその先行する搬送ユニットに載せられた小包の行先が１７８において得られる。制御は、次に１８２において、ＵＰｘの値が流れている搬送ユニットの行先ポートと等しい場合を判断する。これが等しい場合は、フラップ１７２、１７４の動作が実行される。１８２において、制御下にある搬送ユニットが選択された行先ポートとでないことが判定されたときは、ルーチンは、１８４において、選択された行先ポートのフラップ位置指示が制御下における搬送ユニットに対して指示されたフラップ位置に等しいかどうかを判断する。等しい場合は、次に選択された行先ポートへの小包の荷下ろしは不能となり、ルーチンは１８５において出る。１８４において、選択された指示ポートのフラップ指示が制御下にある搬送ユニットのフラップ指示と等しくないと判断された場合は、フラップ動作１７２、１７４が実行される。そして、荷下ろし機能１５４−１６９が実行される。

搬送テストステーション９６は、各搬送ユニット３２の動作終了を確認する目的のために供給されている。搬送テストステーション９６は、サーボドライブ１０１ａ−１０１ｎ、駆動手段３８ａ−３８ｎ、そしてはめ歯ベルト４１をテストする。搬送ユニットテストステーション９６は、センサ２００、テスト回路２０２を含み、これらは各搬送ユニット３２のプーリ内に設けられた一対の棒磁石２０４ａ，２０４ｂによって生じられた磁界に応答する（図１７−図２２）。プーリ２０６は、搬送ベルト３６を支持する駆動プーリかアイドルプーリのいずれかである。こうして、プーリ２０６は、サーボドライブ１０１ａ−１０１ｎと駆動手段３８ａ−３８ｎの制御下にあるベルト３６の線形速度３６に比例して回転する。センサ２００は、磁気アンテナ２１０に結合したホール効果素子２０８ａ，２０８ｂのような、一対の磁気感度装置を含んでいる。磁気アンテナ２１０は、第１ポールシュー２１２と第２ポールシュー２１４を含んでいる。これらポールは、搬送路３０に沿う搬送ユニット３２の動作方向に延ばされている。各ポールシューは、磁性材料により構成されている。ポールシュー２１２、２１４は、ホール効果素子によって電気的に絶縁されるように、ホール効果素子２０８ａ，２０８ｂに結合されている。図１７に見られるように、センサ２００は、プーリ２０６の循環プロフィールに対応してカーブされるので、ホール効果素子２０８ａ，２０８ｂは磁石２０４ａ，２０４ｂの回転に関して放射状にオフセットを生じる。

各ホール効果素子２０８ａ，２０８ｂは磁石２０４ａ，２０４ｂの近接によって生じられる入力信号の変化に応答してディジタル出力を生じるため、シュミットトリガ２１６ａ，２１６ｂに接続される（図２１）。１つの信号の変化サイクル時間は、プーリ２０６が半回転する時間に等しい。それ故、信号のサイクル時間を測定することにより、プーリ、それ故搬送ベルト３６の速度が測定できる。クロック発生器２２０からのクロックを数えるカウンタ２１８は、プーリ速度を測定する。カウンタ２１８の測定値は、ラッチ２２２に記憶され、新しい計算のために残される。リードイネーブルビット（ＲＥｂ）は、シュミットトリガ２１６ａの出力から単安定マルチバイブレータ２２１によって発生される。このリードイネーブルビットは、ニューデータビット発生器２２３への入力として供給される。ニューデータビット発生器２２３は、そのデータが利用できないということを示すために、データ計算の間ゼロにセットされるニューデータビット（ＮＤｂ）を発生する。ラッチ２２２によって出力される方向ビット（Ｄｂ）はプーリ２０６の回転方向に対応する値を持っている。テスト回路２０２は図２０に示されるように、信号変化に対する感度を有する。Ａ−からＡ＋への変化がＢ−からＢ＋への変化に即座に従うなら、プーリは右回りに回転する。逆にＢ＋からＢ−への変化に従うなら、回転方向は反時計回りとなる。回転方向は、方向判定論理回路２２８によって決定される。ディジタル速度出力ナンバーは、出力バス２３０に供給される。出力信号は、図２１に示されるように、２２４をインターフェイスとして、分類制御装置Ｉ／Ｏカード９０に光結合される。図２２は、駆動手段３８の種々の回転速度のための、ニューデータビット（ＮＤｂ）とリードイネーブルビット（ＲＥｂ）との間のタイミングシーケンスを示している。

搬送テストステーション９６は、棒磁石２０４ａ，２０４ｂの速度、すなわちプーリ２０６の回転速度による悪影響を受けない、信頼性の高いディジタルデータを発生する。これは、特別なセンサ２００によって達成される。このセンサ２００は、ホール効果素子と強磁性局のシューとの組み合わせを含んでいる。この構成により、パーソナルコンピュータとプログラムロジック制御インターフェースと調和を取ることができるディジタル出力を発生するときに、回路のキャリブレーションの必要がなくなる。さらに、搬送テストステーション９６は、搬送ベルト速度だけでなく、動作方向も検出することができる。この発明は、一対の磁石２０４ａ，２０４ｂを示したが、１つの磁石でも十分である。他の磁石は、釣合重りにより置き換えることができる。

他の実施形態において、テスト回路２０２′は、一対の誘導ピックアップコイル２０８ａ′、２０８ｂ′で構成される磁気感度装置を含む。回転磁石２０４ａ，２０４ｂは各コイル２０８ａ´，２０８ｂ´に電圧を誘起する。この電圧は、２乗の波形信号を得るために各積分フィルタ２０９ａ，２０９ｂによって積分される。積分フィルタ２０９ａ，２０９ｂの出力は、それぞれ、シュミットトリガ回路２１６ａ´，２１６ｂ´に供給され、そこからその信号は、テスト回路２０２に関して前述されたように処理される。

こうして、この発明は、従来に比べより大きな寸法の小包を取り扱うことができるクロスベルト分類装置に適用することができる。これは、装置の構成の大きさを増大することなく行うことができる。こうして、この発明によれば、適応性を高め、小型化を図ることができる。この発明は、導入ベルト上で、様々な小包の側部の変位、方向を測定、補償することにより、小包の向きを予め定める必要性を除去することができる。搬送ユニットは、特定の小包のために、従来の装置より導入ベルト上のかなり上流において、予約されるので、導入ステーション後に残る荷積みされていない空の搬送ユニットの数を減少させることができ、装置の搬送容量を改善することができる。長い小包は、２つの近接する搬送ユニットに載せられ、搬送ユニット上で回転して整列されるので、広い導入ベルトと小包を予め方向づける必要がなくなる。小包はこうして正確に受入ポートに運ばれる。それゆえ、各受入ポートに連結したシュートは、その幅を減ずることができ、装置全体の小型化、低コスト化を図ることができる。２つの近接した搬送ユニットで運ばれる長い小包は、小包が降ろされる間に搬送ユニットの搬送ベルトの特定の動作により回転されるので、特別の長さを有する小包を取り扱うためにシュートの幅を増大させる必要もない。

以上、この発明の一つの実施形態について説明したが、この発明は、上述した実施形態に限定されることなく、この発明の範囲内において、種々の実施形態の変更を取り得ることができる。

この発明のクロスベルト装置の平面図である。 図１のII−II線に沿って得られる正面図である。 付加的な機械的要素を示すための搬送ユニットのチェーンを示す一部破断図である。 図１の装置の電気的制御ネットワークを示すブロック図である。 搬送ユニットを駆動するための電気装置のブロック図である。 搬送ユニットの搬送ベルトを駆動させるための電気制御のブロック図である。 導入ステーションの平面図である。 導入ステーションベルトの速度図である。 ２つの隣接する搬送ユニット上に長い小包を乗せた初期状態を示す平面図である。 ２つの搬送ユニット上での小包の回転を示す平面図である。 ２つの搬送ユニット上に乗せられた長い小包を示す平面図である。 荷下ろしステーションを示す平面図である。 ２つの搬送ユニットから降ろされる長い小包の回転を示す平面図である。 ２つの搬送ユニットにより搬送された長い小包の荷下ろし完了を示す平面図である。 導入ステーションの択一的な実施形態を示す平面図である。 ディジタル的に選択される搬送ベルト駆動手段のための速度プロフィール曲線を示す速度図である。 テストを受ける搬送ユニットに並設されたテストステーションの斜視図である。 図１７のテストステーションセンサと搬送ユニットプーリの拡大側面図である。 図１８の１７ｃ−１７ｃ方向矢視図である。 図１７−図１９のテストステーションのための搬送ベルトの方向検出を示すタイムチャートである。 図１７−図１９のテストステーションのための電気テスト回路のブロック図である。 種々の搬送ベルトのための図２１における回路の出力信号の関係を示す速度図である。 分類装置の制御を示すフローチャートである。 分類装置の制御を示すフローチャートである。 分類装置の制御を示すフローチャートである。 導入制御を示すフローチャートである。 導入制御を示すフローチャートである。 図１７−図１９のテストステーションのための択一的な電気テスト回路を示すブロック図である。

符号の説明

２５ クロスベルト分類装置、２６ 導入ステーション、２８ 荷下ろしステーション、３０ 搬送路、３２ 搬送ユニット、３６ 搬送ベルト、４６ 受入ポート、５６ フラップ。

Claims (14)

1. 導入ステーションと荷下ろしステーションとの間の搬送路を動く複数の搬送ユニットを有し、各搬送ユニットがその上に、前記搬送路に直角に動くことができる搬送ベルトを有し、
   前記荷下ろしステーションが前記搬送路に沿って配置された複数の受入ポートを有し、
   前記導入ステーションは、前記搬送路にある角度を持って伸びる少なくとも１つの導入ベルトを有し、
   前記搬送路に隣接して設けられ、それを通過する前記搬送ユニットのそれぞれに設けられた前記搬送ベルトの動作をテストするための搬送ユニットテストステーションを有し、前記搬送ユニットのそれぞれが前記搬送ユニットの前記搬送ベルトの線形速度に比例して動作する磁石を含み、前記搬送ユニットテストステーションがその搬送ユニットテストステーションを通過する搬送ユニットの磁石を感知するセンサを有し、前記センサが少なくとも１つの磁気感知装置と、前記少なくとも１つのホール効果セルに連結された磁気アンテナを含むクロスベルト分類装置。
2. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記搬送ユニットのそれぞれは、各搬送ユニットの前記搬送ベルトの線形動作に伴って回転する回転プーリを含み、前記磁石は前記搬送ベルトの線形速度の関数である回転速度で前記プーリと共に回転するように前記プーリに設けられているクロスベルト分類装置。
3. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記磁気アンテナは前記搬送路に沿う前記搬送ユニットの動作方向に伸びているクロスベルト分類装置。
4. 請求項３のクロスベルト分類装置において、前記磁気アンテナは強磁性材料からなるクロスベルト分類装置。
5. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記磁気アンテナは強磁性材料からなるクロスベルト分類装置。
6. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記アンテナは、前記磁気感知装置より電気的に絶縁された一対のポールシューを含むクロスベルト分類装置。
7. 請求項６のクロスベルト分類装置において、絶縁されたポールシューは、前記搬送路に沿う前記搬送ユニットの動作方向に伸びているクロスベルト分類装置。
8. 請求項７のクロスベルト分類装置において、前記ポールシューを電気的に絶縁する一対の磁気感知装置を含むクロスベルト分類装置。
9. 請求項８のクロスベルト分類装置において、前記一対の磁気感知装置は、前記搬送ユニットの前記搬送ベルトの線形動作に対応する前記磁石の動作路において互いにオフセットされているクロスベルト分類装置。
10. 請求項８のクロスベルト分類装置において、前記テストステーションを通過する搬送ユニットの搬送ベルトの動作速度と動作方向の指示を発生するために、前記磁気感知装置に結合された回路を含むクロスベルト分類装置。
11. 請求項１０のクロスベルト分類装置において、前記指示は少なくとも１つのディジタルワードを含むクロスベルト分類装置。
12. 請求項２のクロスベルト分類装置において、前記プーリの反対側に放射状に設けられた一対の前記磁石を含むクロスベルト分類装置。
13. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記磁気感知装置はホール効果セルであるクロスベルト分類装置。
14. 請求項１のクロスベルト分類装置において、前記磁気感知装置は、誘導ピックアップコイルであるクロスベルト分類装置。
    

Images