专利名称：用于邮件和/或类似薄物体的托架的制作方法
用于邮件和/或类似薄物体的托架背景本发明是2003年8月27日提交的题为"Automated Induction Systems and Methods for Mail And/or Other Objects"的美国专利 申请No. 10/649， 337的部分继续申请，其整个公开内容在此引入作为参 考。技术领域除其它外，本发明总体上涉及用于处理邮件(包括例如扁平件、信 封、信件、明信片和/或其它邮件)禾B/或其它物体的系统，并且特定优 选实施例更特别地涉及用于邮件和/或类似薄物体的托架，它们优选地 用在邮件分拣系统处理的用于预处理邮件的自动系统中。
背景技术：
下列论述基于发明者的知识并且不应解释为现有技术中的知识。 目前，多种系统被用于处理物体例如薄的物体，如邮件扁平件和/ 或其它邮件。例如，美国邮政(U.S.P.S.)使用多种系统来易于和增强邮 寄扁平件的处理。在转让给Northrop Grumman Corporation的题为 "Flats Bundle Collator"的美国专利NO. 6,443,311 (311专利)中 描述了一些示意性邮件处理系统，其公开在此引入作为参考，如同全文 在此引用一样。作为另一个实例， 一个示意性的邮件处理系统是由Northrop Grumman Corporation和Rapistan Systems建造并且由U. S. P. S.使用的 AFSM100TM扁平件分拣系统。AFSM100扁平件分拣机是邮件分拣系统，它 可以处理例如大件的扁平邮件，例如较大体积的箱子。每个AFSM100系 统都具有三个邮件输送元件。在一些现有的邮件处理系统中，使用进给器来将邮件输送到系统中 进行处理。在一些示意性和非限制性的实例中，这些进给器包括输送部 和分送(例如，分拆(singulate))部。在这种系统中，邮件通常被 放置到输送部上和输送至分送部之上。在这些实例系统中，邮件通常分 段地输送至分拣段(例如通常具有固定的间隙和/或固定的节距)。在这种系统中，操作者通常在操作开始时把将被处理的邮件装载 (例如，人工地从邮件存储篮)到输送部之上。操作者通常会在系统处 理邮件时继续装载邮件。U. S. P. S.每年大约会处理2000亿件邮件，所处理的邮件需要操作者 相当多的人工装载和维护。参见图1(A)-1(B),操作者通常如下在现有 的系统中装载邮件a)邮件被带到托盘、管、车或篮中的进给器；b) 参见图1(A)-l(B)中的箭头A，操作者人工地将成把的邮件从托盘、管等 中移出，并且将它放置到系统的表面上；c)操作者然后在处理中通过移 动图l (A)-1 (B)中箭头B所示的叶片将新的一把邮件合并到邮件堆中，这样新的邮件就在工序中捕获到邮件堆中(叶片然后与输送机表面同步移 动)；d)反复该过程。该人工工序涉及相当大量的高要求的劳动并且会把一套重复的动 作强加给执行装载的操作者。对于信件邮件，处理系统每小时大约可以 处理40000件。对于扁平邮件，系统可能要求每小时在多个装载控制台(通常三个或四个)上分配大约20000和40000件之间。在这种情形下， 可能要求操作者每小时装载大约7000到10000之间的扁平件。作为实 例，就扁平邮件而言，这些消耗率可能要求操作者每小时提升、传送和 整理大约5000磅的邮件。在现代的邮件处理环境中，分拣和其它系统比过去运行得更快并且 运行时间更长。因此，对于供给和/或操作系统的操作者的负担就继续 增大。在许多情形下，邮件处理设备的性能日益取决于操作者支持系统 的能力。如上参见图l (A)-1 (B)所述，邮件处理输送系统通常包括两个输送 系统(例如，带或箱输送机)和串连工作以将邮件输送至分送系统的推 动器(例如叶片)系统。在这种系统中，传送器系统界定了邮件被输送 至分送系统的速率。另外，推动器系统界定了邮件被提供给分送系统的 定位角。在这种系统中，传送器系统和推动器系统一起同步移动并且在 物理上连接到同一个传动链上。这样，当邮件经由传送器系统传送吋， 推动器系统充当邮件堆的"书档"。除其它外，对于进给系统的操作者提出了更高的要求，需要操作者 提供更多的邮件和/或以更快的速率提供邮件。这会例如减少操作者调 节、整理和/或操纵输送系统上的邮件所需的时间(例如，来确保它被 适当地定向来用于例如高效的分送)。使用具有通过单个驱动器机构连接在一起的传送器系统和推动器 系统现有的邮件供给系统，这些系统的同步的性质会使它们不能自动地 补偿堆叠很差的邮件(例如，过于前倾[例如，以图2(A)中以虚线B表示 的方式]和/或过于后倾[例如，以图2(A)中所示的以虚线A表示的方 式])。这些现有的系统依赖操作者来校正输送系统上的堆叠问题。除其它外，图2(A)显示了如何将邮件提供到分送元件的几个状态，其中以 实线显示了示意性的优选状态。在图2(A)中以实线显示的扁平件堆显示了在优选实施例中将扁平 件(例如邮件)提供给分送系统的一个最佳状态。使用如上所述的系统， 操作者通常需要在邮件供给到分送段时重复地整理(例如，人工地处理 和/或操纵)邮件。否则，相对于叶片的定向角就会变化过大。因此， 定向角中的变化可能会导致吞吐量降低、多路供给的增多、损坏的增加 和/或其它问题。因此，就需要一种除其它外可以克服现有的系统中的上述和/或其 它问题的系统和方法。发明内容本发明的各个实施例可以显著改进现有的系统和方法。在本发明的 一些优选实施例中，可以克服现有系统存在的一项或多项上述和/或其 它问题。优选实施例涉及一种新颖的托架，这种托架可用在多种邮件应用 中，例如用在将准备好的邮件自动装载到邮件处理系统上。依照优选实 施例，用于装载并列的堆叠邮件的托架可以包括并列的堆叠邮件可以 支撑在其上的底板；后壁，具有设计成接收在托架中的并列的堆叠邮件 的后面插入的推动器的空间；以及前壁，可动地安装在并列的堆叠邮件 夹持位置和并列的堆叠邮件释放位置之间，在并列的堆叠邮件释放位置 中堆叠的邮件可以相对于底板滑动并且经过堆叠的邮件夹持位置。在一 些实施例中，托架还包括接合构件，所述接合构件相对于前壁固定地安 装来与推动器的相应的接合构件接合。在一些实施例中，后壁包括配置成接收从托架中并列的堆叠邮件后面插入的通常叉形推动器的多个通但或凶。通过下列说明并结合附图，可以进一步理解各个实施例的上述和/ 或其它方面、特征和/或优点。各个实施例可以包括和/或排除不同的方 面、特征和/或优点。另外，各个实施例可以与其它实施例中的一个或 多个方面或特征组合。对于特定实施例的方面、特征和/或优点的描述 不应理解为对其它实施例或权利要求的限制。
附图是作为实例提供的，并不会限制本发明的广义范围或各个其它实施例，其中图l (A)是显示用于邮件输送系统的现有人工装载工序的示意图； 图1 (B)是显示用于邮件供给系统的现有人工装载工序的另一个示 意图；图2 (A)是依照本发明的一些实施例的系统的示意性侧视图； 图2(B)是本发明的一些优选实施例的部分的后侧正视图，显示了独 立的驱动器机构；图3是依照本发明的一些优选实施例的邮件自动感应系统的透视图；图4一9显示了图3中所示的自动供给系统的示意性操作； 图10(A)是其中托架通常垂直于和/或从进给器或其它系统移动的 系统的正视图；图10 (B)是依照本发明的另外一些优选实施例的邮件自动感应系统 的透视图；图10(C)显示了其中可以实现本发明的实施例的一个示意性和非限制性邮件处理系统；图10 (D)是图10 (C)中所示制备操作者段的放大图；图11 (A) — 11 (C)显示了具有枢转安装的前壁的托架的一个实施例；图12显示了具有枢转安装的前壁的托架的另一个实施例；图13显示了具有枢转安装的前壁的托架的另一个实施例；图14是具有枢转安装的前壁的托架的另一个实施例的透视图；图15类似于图14中所示的具有枢转安装的前壁的托架的实施例的透视图；图16是成捆邮件实施例的示意性侧视图；图17是用于抑制跌落的一些示意性实施例的示意性侧视图；图18是在示意性分送机上具有可拆托架门的系统的一部分的透视图；图19(A)是显示使用可拆门260C的托架的底视图；图19(B)是图19(A) 中所示托架的顶视图；并且图19(C)是显示具有位置对齐机构的示意性 托架的底视图；图20(A)是图19(A)中所示托架的上部的顶视图，托架门处于部分地 插入托架中的位置；图20(B)是图19(A)中所示托架的下部的顶视图，托 架门处于部分地插入托架中的位置；并且图20(C)是在图20(A)中箭头 C-C附近所取的剖面示意图，显示了托架门上的折角翼片与托架的侧壁 中的容纳槽之间的相互关系；图21是托架260的前视图，托架260通常类似于图19(A)中所示的托 架，但是具有多个如图所示的变化，且门260D被移除；图22是托架260的侧视图，托架260通常类似于图19(A)中所示的托架；图23是显示在一些示意性实施例中托架门260D和往复式抓取机构之间操作关系的示意图；并且图24 (A) -24 (M)是配置成与图19 (A)中所示类似的托架260在不同的操作阶段一起操作的自动感应系统的多个视图。
具体实施方式
虽然能够以多种形式实现本发明，在此描述了多个示意性实施例， 但是应当理解，本发明的公开应当视为用于提供本发明的各个原理的实 例，这些实例并非用于将本发明限制为在此描述和/或显示的优选实施 例。优选实施例涉及一种新颖的托架，这种托架可用在多种邮件应用 中，例如用在将准备好的邮件自动装载到邮件处理系统上。除其它外， 下列说明包括对于a)依照本发明的托架的一些优选实施例和b)其中可以应用托架的系统和方法的一些优选实施例的说明。系统和方法的优选实施例优选的托架实施例可以用在邮件应用中，这些邮件应用除其它外配 设有大体上或完全自动的系统来用在对薄的物体(包括例如在第一维度 具有的尺寸大体上小于第二和第三维度的尺寸的三维物体)的处理中。 尽管优选实施例可以用于处理邮件(包括例如扁平邮件、信封、信件、 明信片和/或其它邮件)，并且最优选的实施例可以用于处理邮件扁平 件，但是各个实施例也可以或者被用于处理其它薄的物体，例如薄板、 板材、面板、平面材料、纸质货物和/或其它薄的物体。各个实施例可以用在多种系统和装置中。在一些非限制性的实例 中，实施例可以用在与美国专利No. 6,443,311 ('311专利)中所示类似的系统中，该专利转让给Northrop Grumman Corporation,其题为 "Flats Bundle Collator"，其公开文本在其全部引入作为参考，如 同在此详述一样，例如来提高'311专利的图1中所示的进给器10。此外，在其它非限制性实例中，各个实施例可以用在由Northrop Grumman Corporation和Rapistan Systems建立的AFSM100分拣机中并且 由美国邮政(U. S. P. S.)使用。AFSM100扁平件分拣机是邮件分拣系统， 它可以处理例如大件的扁平邮件，例如较大体积的箱子。每个AFSMIOO 系统均具有三个邮件供给元件并且可以利用本发明的实施例来改进这 些邮件供给元件中的 一个或多个且优选所有的邮件供给元件。在一些优 选实施例中，AFSM100系统例如通过将邮件输送系统分成两个单独受控 的部件，这样机器就可以将邮件更加高效地输送至分拣元件，从而使用 自动扁平件堆叠校正。优选地，这大体上是独立于操作者而实现的。尽管一些实施例可以与进给邮件的进给器例如AFSM100系统中的进 给器一起使用，但是其它实施例可以与进给其它物体或材料的进给器一 起使用。按照Webster，s II New Riverside Dictionary,术语进给器 包括"[a] device that supplies... material"并且并不限于任意特 定的供给形式或供给的任意特定物体。在一些实施例中，将托架输送至进给器的输送系统包括一个或多个 传送器和/或一个或多个输送机(例如，下方描述的供应输送机IIO)。 术语输送系统包括输送物体的任意系统并且包含一个或多个例如传送 器、输送机和/或类似物。图2(A)显示了可以用在一些优选实施例中的示意性堆叠感应和校 正设备IO。在这些优选实施例中，堆叠感应和校正装置包括如图2(A)中 所示的传送器20和推动器30。如下文所述，堆叠感应和校正装置优选地 a)自动感应邮件来生成邮件堆叠和b)在操作过程中自动校正堆叠。相对于该堆叠校正，系统的性能可以通过堆叠在出现在下游系统例如分送 系统中时的"质量"而得到增强或降低。例如，过松或过紧的邮件可能 会导致问题，例如，系统阻塞、多路进给(其中例如一件以上的邮件被 导入系统中)、系统和/或邮件损坏、对系统吞吐量的不利影响和/或其 它问题。在许多情形下，邮件的朝向角度(例如相对于推动器的面的角度)会显著地影响系统。例如，如果邮件跌落(例如，以与图2(A)中以 虚线A表示的类似的方式)，就会在很大程度上降低系统的性能。在一 些情形中，将邮件送至分送系统是有益的，这样它就通常会与推动器系 统的角度均一地对齐(例如，以与图2(A)中所示类似的方式)。推动器尽管在一些示意性实施例中，推动器包括如图l中所示的叶片，但 是推动器可以具有多种配置并且可以，例如可以制有至少一个块形构 件、至少一个楔形构件、多个子构件(例如橫杆、指状物、齿等)、至 少一个叶片构件和/或任意其它能够界定物体夹持表面25的适当的结 构。在一些优选实施例中，物体夹持表面25可以具有单个接触段，同时 在其它优选实施例中它可以具有多个接触段。在一些优选实施例中，物 体夹持表面25可以通常是平面的，而在其它优选实施例它大体上可以是 非平面的。还应当指出，推动器本身并不需要倾斜，只要它配置成具有 邮件夹持表面25具有适当的朝向即可。在一些优选实施例中，表面25相 对于传送器20的传送器表面23朝向非垂直的角度。在各个实施例中，可 以基于情况选择任意适当的角取向并且可以涉及斜倚、无角度、前倾或 任意其它角度。在一些实施例中，推动器用于移动沿箭头A3方向前后移动，同时保 持如图2(A)中所示的大体上非垂直或斜倚的朝向。在一些优选实施例中，斜倚角度从与垂直相差大约10度到与垂直相差大约20度；然而，斜倚角度可以基于情况从O (即垂直)到超过20度。在一些实施例中，推动器可以安装成在希望时，它可以上升并且移 动回传送器20的左侧以支撑另外的邮件等。传送器相对于传送器20，可以使用已知或可用的任意适当的结构的各个实 施例。术语传送器包括从一个位置向另一个位置传送或输送的任意装 置。在一些实施例中，传送器20可以包括输送机、滑板、侧向移动支架、 手推车、多个辊、倾斜板(例如，具有物体可以由于重力或其它力而沿 着其滑动的低摩擦表面的倾斜板)和/或已知或可用的任意其它适当的 传送器机构，传送器机构具有例如可以用来传送物体的传送表面23。在 这一点上，传送器表面23可以包括例如一个或多个输送带表面、 一个或 多个滑板表面、 一个或多个侧向移动支撑表面、 一个或多个手推车表面、 一个或多个辊子表面、 一个或多个倾斜板表面和/或其它适当的表面。 在一些优选实施例中，表面23可以包括单个部分(例如，如图所示的单 个输送带的外表面)，而在其它优选实施例中，它可以具有多个部分(例 如，多个分离的输送机、辊子等的外表面)。在一些优选实施例中，表 面23通常可以是平面的并且通常是水平的(参见，例如图2(A)),而在 其它优选实施例中它可以是大体上非平面的和/或大体上非水平的。在图2 (A)所示的实施例中，传送器20可以配置成朝下游系统40传送 邮件例如扁平件F。系统40可以包括任意适当的系统，并且在一些优选 实施例中系统40是分送系统。分送系统可以例如向其它系统或装置分拆 和/或供给扁平件。在一些优选实施例中，传送器20可以包括输送带21， 输送带21以连续的方式支撑在辊子或滑轮22上从而界定上部传送表面23，在上部传送器或表面23上可以放置一堆邮件。邮件传送表面23优选 地平行于如箭头A3所示的推动器30的移动方向，但是也可以基于情况相对于推动器移动方向定向(例如，以略小的角度)。如图2(A)所示，优选地包括移动装置50 (例如，用于实现传送器20 的运动的马达和/或另一个机构)。在一个示意性实例中，移动装置50 可以包括马达，马达被连接从而旋转滑轮22。另外，还优选地包括第二 移动装置60 (例如，用于实现推动器的运动的至少一个马达和/或另一 个机构)。推动器可以是例如支撑在支撑块上，支撑块安装成沿着通常 水平的轨道(例如，经由滚柱轴承等)侧向移动并且沿着通常垂直的轨 道(参见例如下文所述的实施例)向上移动。在一些实施例中，轨道和 /或支撑块可以位于邻接传送器表面处并且位于有助于保持扁平件保持 在传送器上(例如如图2(B)中所示)的挡墙30R之后。在其它实施例中， 可以使用各个其它机构来前后移动推动器来跟随期望的路径，例如螺杆 轴、液压缸、机器人机构、往复臂、机械连接和/或各个其它机构。非同步在优选实施例中，推动器和传送器系统用于非同步和/或彼此独立 地移动，其方式为用于校正差的堆叠角度和允许推动器独立地帮助邮件 等从托架上的自动装载。在优选实施例中，移动装置50和60包括独立装 置，例如独立伺服马达。如上所述，多种机构可以用于实现传送器和推 动器的运动。在图2(A)所示的实施例中，移动装置50和60均经由共同的控制器70 进行操作。控制器可以包括例如电子控制装置例如计算机(例如，个人 电脑[PC]、网络计算机、服务器和/或任意其它计算机装置，例如接收 信息的任意装置[例如，形式为例如数字数据]并且基于程序或一连串的指令处理它)、处理器(例如微处理器)、集成电路等。在一些实施例中，可以使用分离的控制器来操作每个各自的移动装置50和60和/或其 部件。在一些实施例中，控制器70可以包括多个控制器。在一些实施例中，控制器70可以包括软件来控制分离的推动器和传 送器机构，推动器和传送器机构使用例如可编程逻辑控制器(PLC)、 一 个或多个外部个人电脑(PC)等、 一个或多个可编程伺服驱动器和/或其 它装置。另外，在优选实施例中，可以基于从一个或多个传感器装置D 的输入而执行控制。传感器装置D可以用于感应、探测、估算和/或评价 扁平件的状态(例如，扁平件朝向)。在一些实施例中，传感器装置D 可以感应在沿着传送器20的多个位置或大体上沿着传送器20的整个长 度或沿着传送器20的整个长度的扁平件朝向。在所示实施例中，显示了 两个传感器装置D。然而，可以根据情况选择任意适当数目的传感器装 置D。在一些实施例中，传感器装置D可以包括一个或多个照相-光束传 感器、 一个或多个照相光传感器阵列、 一个或多个压力传感器、 一个或 多个摄像机和/或一个或多个适当的传感器装置来例如检测何时扁平件 (例如，邮件扁平件)并未出现或适当地输送(例如，到达分拣元件等)。当这些传感器检测到特定状态时，输送系统上分离的驱动系统就可 以用于校正例如装载得很差的邮件。例如，移动装置50和60可以用于改 变各自的速度、加速度、相对位置和/或等。这样，就可以实现效率的 提高。该也可以能够实现较高的吞吐量、降低堆邮件例如扁平件和/或 系统的损坏、降低邮件的多件供给和/或实现多个其它优点。在一些实施例中，操作者(例如，图10(A)和10(C)中所示的操作者 OpF)可以实现或可以部分地控制校正(例如，经由操作者接口和/或通 过人工地移动推动器等等)，例如通过接收操作者输入来控制校正方式、 来控制校正范围、来撤消操作和/或等。然而，在一些优选实施例中，通过大体上或整个地消除机器性能对于操作者能力的依赖来在系统装 载时整理邮件，可以获得相当大的优点。在一些优选实施例中，配设了 大体上自动或完全自动的堆叠校正以及大体上自动或完全自动的邮件 感应等(如下文所述)。在一些优选实施例中，因此可以配设"分离的"输送系统，其中推 动器(例如叶片)和传送器(例如传送器系统)可以独立地移动来校正 堆叠误差和实现邮件的自动感应。对于堆叠误差，在一些示意性情形下， 堆叠误差可以包括下列的一项或多项a) —封或多封扁平件的过多前倾(例如，如图2(A)中以虚线在B处示意性地所示)；b) —封或多封扁 平件的过多后倾(例如，如图2(A)中以虚线在A处示意性地所示)；c) 扁平件之间的过多间隔；d)扁平件独立于传送器运动的过量运动(例 如偏移等)；e)扁平件高度的变化(例如，邻接扁平件之间的高度变 化和/或特定扁平件的高度的变化)；f)压力的变化(例如，在推动器 和/或推动器下游系统例如分送元件上的侧向压力)；g)扁平件在运输 过程中的滑移或运动；和/或h)现在或下文中基于该公开而对于本领域 的技术人员显而易见的其它状态。这些和/或其它故障状态可以使用多 个不同的方法检测到，这些方法包括例如如上所述的例如压力传感器 (可以用来例如感应分送机系统和/或推动器系统处的侧向堆叠压力)、 摄像机和/或照相阵列(可以用来例如感应堆叠角度等)、电磁波或光 束传感器(可以包括例如，经由贯穿光束、反射光束和/或其组合检测 来检测堆叠角度等)。如上所述，系统还可以包括PLC、外部PC、可编 程伺服驱动器和/或能够用于控制和调节传送器上扁平件堆(例如邮件 扁平件)的其它装置。除其它外，如上所述，分离传送器和推动器部件并且将它们放置在 分开的驱动系统能够使推动器系统的运动独立于传送器系统，反之亦然。在一些实施例中，如果系统传感器检测到邮件堆叠得过于松散(例 如，倾斜远离分送表面)，推动器可以是启动来以比传送器大的速度朝 分送系统移动来"夹紧"堆叠。在一些实施例中，如果系统传感器检测 到堆叠"过于倾斜"(例如，朝分送系统倾斜)，也能够以比推动器大 的速度移动推动器。例如，当邮件堆装载很差时，因为推动器系统从传 送器系统上分离，检测机构(例如位于传送器下游端处或邻近传送器下 游端[例如，位于分送系统处])可以发送信号，从而使例如推动器向前 运动直至实现货物邮件堆叠状态(例如，被检测到)。
优选地，传送器和推动器能够以通常一致的速度(例如在对应于特 定设备"进给"速率的"正常"速度处)继续移动并且在这种运动的过 程中它们之间的相对速度可以增大和/或减小(例如经由各自的校正)。 这样，优选实施例应该能够增大系统的吞吐量并且避免会降低吞吐量的 误差。在次优选实施例中，堆叠校正可以包括在推动器向前移动时停止 传送器系统和/或在传送器系统向前移动时停止推动器。尽管这些后面 的实施例可以很容易地编程和实现，在一些情况下，这些是次优选的， 因为例如会由于各自装置的停止而造成系统吞吐量的微小降低。
图2(B)显示了一些示意性实施例中的自动堆叠感应和校正系统的
一些部件。在这些示意性实施例中，设备的部分(例如，外壳壁等)被
省略来展现内部结构。这些示意性并且非限制性的实施例可以包括分 别具有分离的传动链条30DC和20DC的异步齿轮马达60和50，它们独立地
驱动推动器和传送器系统；当系统存在状态来校正堆叠角度时发送信号 的照相-光传感器(未显示)；以及具有控制两个独立系统的独立计算 机(未显示)。
如图2(B)中所示，在一些优选实施例中，移动装置60可以包括驱动 传动链条30DC等来实现块30S的前后运动(例如经由连杆等30L)的马达60、优选地安装以沿着通常水平的轨道30T (以虚线所示)往复运动的 块和提升机构(例如在支撑块30S上导引推动器30的第二马达60B和通常 垂直的轨道[未显示])来实现推动器30相对于例如支撑块30S的通常的 上下运动，从而一起实现推动器的期望运动。
升级方法
依照一些优选实施例，升级具有同步连接的传送器和推动器机构的 现有系统(例如现有的AFSM100系统)的方法包括改进现有的系统来包 括用于传送器和推动器机构的独立受控的驱动器，如上所述。这样，可 以有效而高效地实现有利的升级。例如， 一种用于升级的方法可以包括 改进现有的进给器100从而用例如图2(B)中所示的特征替换驱动器机 构。此外，升级的方法还可包括改进推动器遵循的路径从而使推动器自 动移动到一个位置来易于物体的转移，例如将扁平件移出托架(例如， 将扁平件从置于邻近如下文所述的进给器的托架移出)。
在示意性邮件处理系统中的应用
图10 (C)显示了其中可以实现实施例的示意性和非限制性邮件处理 系统。实施例可以用在多种系统中，例如，用在上述公开待审的申请 60/469,828 (参见例如图9-IO等所示的实例)中公开的系统中。
在图10(C)中所示的示意性系统中， 一个或多个备料操作者OpP可以 在上游装载区域填充空的托架160。除其它外，备料操作者可以通过准 备处理的扁平件来易于进给器操作者OpF的工作。在一些实施例中，备
料操作者可以例如解开沿着输送机供给备料操作者的成捆的扁平件(例 如，输送从图10(C)中所示的下供应输送机110下的篮输送的成捆的扁平 件)并且可以将它们重新定向并且放置在托架中(例如，备料操作者以例如捆扎平放的扁平件、解开扁平件并且将解开的邮件通常垂直的朝向 放置在托架上)。
可以预期，在一些实施例中， 一些或所有备料操作者的人力任务可 以自动化。例如，可以配设大体上和/或完全自动受控的机构来切开捆 和/或将邮件在托架中从水平朝向重新定向为垂直朝向。
因此，系统优选地消除了进给操作者OpF在进入进给器的装载过程 中面向和定向邮件的需要。在一些邮件处理系统中，希望进行定向和面 对，因为例如邮件处理设备通常以特定的朝向(例如，封边向下并且地 址在右，或封边向前并且地址在左，等)。除其它外，会由于例如特定 系统在处理中如何运输邮件并且例如任意自动地址读取设备相对于传 送器中的邮件的位置(因为例如读取是在邮件移动时执行的)的特定性 质而希望定向并且面对。
图10(A)显示了其中可以实现一些优选实施例的邮件处理系统的一 些方面和特征。尽管图10(A)未显示将扁平件等推出托架的推动器，但 是图10(A)的确显示了各个其它的特征，例如，可以在一些示意性实施 例中使用的供应和返回输送机系统。图10(A)中所示的各个特征可以用 在其中例如推动器用于将扁平件等推动或滑动离开托架的实施例中(如 下文进一步讨论的那样)。
在图10(A)所示的实施例中，配设了通常垂直的升降机200。在优选 实施例中，升降机200包括用于在供应输送机110和返回输送机120之间 上下移动托架的输送机系统。在该公开中，术语升降机可以包括能够向 上和/或向下移动物体的任意系统或装置。升降机可以包括a)支架(例 如，用于支撑将被移动的物体的平台等和/或任意其它支撑结构)，b) 任意形式的动力，例如，燃料动力马达、电子马达、液压马达和/或类 似物和c)任意类型的驱动器机构，例如可延伸的汽缸、旋转螺杆轴、输送带或链条和/或类似物。在一些示意性实施例中，满托架供应输送
机110可以包括动力辊子、区域累积输送机来将满托架从备料操作者OpP 装载区域排列并且运输到进给器100等处。输送机110可以包括例如多个
动力辊子lll。在其它实施例中，可以使用任意其它的输送机，例如， 一个或多个旋转带、 一个或多个推动器、 一个或多个移动平台和/或任
意其它的适当的输送机。在优选实施例中，返回输送机120可以大体上 类似于供应输送机110，而是可以用于返回空的托架。尽管输送机在一 些示意性实施例中包括动力辊子，但是在多个其它实施例中可以使用一 个或多个其它输送机。例如，可以包括一个或多个输送带和/或其它输 送机。在该申请中使用的术语"输送机"包括托架或其它项目通过其能 够移动的任意机构，例如一个或多个旋转带、 一个或多个推动器、 一个 或多个移动平台和/或任意其它适当的输送机。在优选实施例中，输送 机配置成具有在沿着输送机的多个区域之间的不同的托架运动。
在一些优选实施例中，升降机输送机系统包括两个平台，其中包括 用于输送空托架160E的上平台140E和用于输送满托架160F的下平台 140F。在一些示意性实施例中，平台140E和140F可以安装在一起从而彼 此保持固定的距离(例如，该距离大体上等于输送机110和120之间的距 离)。在图10(A)中，最左侧的升降机显示了一起位于传送器中的空托 架160E和满托架160F。然而，在一些情形中，在满托架160F运输到进给 器100的过程中，平台140E中也可以没有另一个托架。然后， 一旦物体 传送至进给器，空托架就可以传送到平台140E上。升降机因此能够升高 平台，这样空托架160E卸载到输送机120上，并且满托架侧向移动至平 台140F。然后，升降机可以降低新的满托架来继续该过程。在其它实施 例中，可以控制平台140E和140F从而彼此独立地移动。在其它实施例中， 平台可以彼此邻接地放置(例如，具有改进的升降机200，升降机200具有例如多个升降机井)，这样向上和/或向下运动就可以彼此独立地发 生。然而，安装两个平台来沿着具有公共轴线的路径移动可以例如增强
节省空间特征并且改进围绕进给器100的出口 。
在图10(A)中所示的示意性实施例中，升降机200包括支架141。优 选地，升降机具有透明的和/或半透明的壁或窗口 (例如，由玻璃、树 脂玻璃、塑料等制成)，从而能过在操作过程中观察内部。优选地，输 送机110和120包括侧向导轨(如图所示)、支撑边缘等来助于将托架保 持在其上。优选地，托架160E和/或160F经由弹起侧向传送机构(例如 下文参见图10(C)所述)在输送机110和/或120之间输送。此外，在一些 优选实施例中，传感器或检测器可以用于易于系统基于托架定位的控 制。例如，在一些实施例中，可以基于在升降机200等中出现的托架而 控制侧向传送机构。
在一些示意性实施例中，平台140E和140F可以包括易于传送到和/ 或从平台传送的机构。例如，在一些实施例中，平台可以包括动力辊子 或动力脚轮来易于沿着一个或两个轴(例如平行于平台)的运动。这样， 托架就可以很容易地传送到和/或从平台传送(例如，在它们邻近输送 机110和120的上部位置处和/或它们邻近进给器操作者0pF的下部位置 处)。在一些优选实施例中，操作者0pF的前面的升降机200的前面会包 括开口、门、门栅等来接近平台140E和/或140F。在一些优选实施例中， 可以使用固定和/或弹出止挡来限制托架从升降机直到期望的位置的运 动。
参见图10(C)中所示的系统，可以使用弹出传送器PT，例如来分别 传送托架到和/或从供应输送机110和返回输送机120传送。图10(C)显示 了其中满输送机从备料操作者0pP位置通过供应输送机110输送到进给 器并且其中空托架返回到备料操作者OpP位置的示意性系统。在图10(C)所示的实施例中，升降机200可以大体上类^l于参见图10 (A)所述进行操 作。在一些实施例中，升降机200大体上位于进给器控制台上方。在其 它实施例中，升降机200可以位于邻接例如紧跟着进给器控制台后面之 处，如图10(B)和10(C)所示。在后一情形下，优选地使用机构来将托架 侧向传送到进给器控制台上的往复式托架支架上。例如，如图10(B)所 示，进给器控制台可以包括弹出输送机TC，输送机TC可以向上移动来接 合托架的底部进行侧向传送并且可以降低来使托架支架互换。在这一点 上，托架支架可以例如包括通常为矩形的框架(例如，通常类似于相框)， 框架具有开口来允许输送机从那里弹出来接合托架而同时使托架围绕 其周边安全地支撑在通常为矩形的框架上。
优选的自动感应实施例
依照一些优选实施例，可以改进现有的设备和/或开发新的处理设 备，新的处理设备提供了使系统将来自材料处理设备的邮件等自动直接 装载到例如用于处理的系统(例如进给器控制台)上。优选实施例能够 使处理设备(例如，进给器)例如运行更多的邮件、具有更高的速度、 使用更少的操作者并且不会降低系统性能。
依照优选实施例，系统的运行可以是操作者以人工加载的方式来例 如易于当前操作和/或输送和/或来易于处理不能预先包装到托架中的 邮件和/或类似操作。
图3-IO显示了示意性自动感应系统实施例，它包括可伸縮的叶片和 输送设备，输送设备优选地可执行下列任务中的一些或全部a)自动 地将托架上的新邮件呈现和/或合并到将被处理的邮件堆上；b)自动移 除空的邮件托架；c)在自动感应系统操作时自动处理来自进给器或分 送系统的邮件(然而，在某些情形下，邮件可以在供给系统未操作时预加载并且邮件可以简单地装载到控制台上并且保持在那里直至供给系 统启动)。
图3显示了示意性自动供给系统的元件，作为实例，示意性自动供
给系统是以标准的进给器(例如标准扁平件进给器)实现的。如图所示， 配设了改进的自动进给推动器或叶片p。如图所示，叶片优选经由通常
垂直的导向装置可动地支撑在支撑块SB上，从而可以通过马达M1的操作 而沿着Z轴上下移动。如图所示，支撑块SB优选经由通常水平的导向装 置可动地支撑，从而可以通过马达M2的操作而沿着X轴前后移动。另外， 配设了托架支架CS来从外部输送系统接收邮件托架C并且朝邮件堆MS移 动托架来靠着堆叠卸载。如图所示，托架支架CS类似地沿着通常水平的 导向装置支撑，从而通过马达M3的操作而沿着通常平行于X轴的输送轴 前后运动。在优选实施例中，可以通过控制器等例如与图2(A)的控制器 70类似的控制器来控制马达M1、 M2和M3、输送机TC和/或各个其它的元 件。
在各个实施例中，可以使用多种机构实现托架C到托架支架CS的输 送，例如，使用人工输送、输送机输送、升降机输送、机器人输送、 传送辊子输送和/或其它适当的机构。在各个实施例中，系统可以配置 成接受来自任意方向(例如，从处理系统的前侧、从后侧、从上方和/ 或从下方)的托架(例如，将托架接收到托架支架上)，从而使得对于 围绕处理系统或处理系统附近的可用空间的侵入最小。
图4一9显示了图3中所示的自动供给系统的示意性操作。 一旦进给 器上没有邮件(例如，在进给器运行初始吋或是在运行器在处理过程中 运行完成吋)，托架支架CS就优选地将邮件侧向输送到分送区域的拾取 (例如，来调节与图3中所示的处理中的邮件堆MS类似的位置)。首先，如图4所示，满托架C放置在托架支架CS上(如图3所示，其 上未加载托架)。如下文所述，可以使用多种托架设计。在一些优选实 施例中，托架配置成使能够a)邮件被支撑在其上和b)邮件将沿分送区 域的方向侧向滑离托架。在一些实例中，托架设计可能包括或不包括罩 盖、 一个或多个侧壁和/或一个或多个移动的侧面支撑元件(例如壁、 门、夹持构件等)来将邮件夹持在托架C中直至它卸载到进给器控制台 上(例如，邻近处理中的邮件堆的后面)。然后，如图5所示，满托架 CS输送至邻近它将被卸载的邮件堆的后面的位置处。然后，如图6中所 示，叶片从邮件堆MS的后面(即，沿图3中所示的Z轴)升高或缩回(即， 从而脱离邮件堆)。然后，如图7所示，叶片是向后(即，沿图3中所示 的叶片X轴方向)移动来邻接托架上邮件的后部。在叶片侧向移动到托 架上邮件后部的时间中，托架有助于支撑和保持邮件堆的朝向并且邮件 可以继续被处理。然后，如图8所示，叶片降低至托架而来到其上邮件 后面的位置。在这一点上，在所示实施例中，托架优选地包括多个通常 垂直的凹槽，凹槽接收叶片的多个悬垂的指状物或齿(例如，提供一种 通常为叉形的叶片)。这样，在操作过程中就可以很容易地在托架和叶 片之间传送邮件支架。然后，如图9所示，通过沿图3中所示的托架支架 的输送轴的方向縮回托架支架，可以将托架向后移动远离邮件堆。此时， 空托架可以被移除并且满托架可以装载在其上来继续处理。例如，输送 机TC (例如，如图4中所示)可以将空托架C侧向传送至升降机来沿着返 回输送机路径排出。然后，新的满托架C就可以从供应输送机路径供应 并且经由输送机TC侧向供给支架CS 。图10(B)显示了使用升降机输送系统(它可以例如类似于参见图 10 (A)所示和描述的升降机输送系统而进行操作)的一个优选实施例。 在该示意性实施例中，升降机输送系统将满托架降低至邻近进给器后侧的位置。在该位置处，支架140F上的辊子可以将托架C侧向移动至托架 支架CS。在该实施例中，安装了托架支架CS从而沿着导向装置G往复运 动，导向装置G沿X方向具有与图3中所示类似的输送轴。另外，如图所 示，如果需要的话，侧向输送机机构TC可以集成到控制台中来助于将满 托架供应到进给器上和/或将空托架从进给器返回。托架在各个实施例中，托架160可以具有多种结构(例如，根据物体例 如将被支撑的邮件的特征)。在一些优选实施例中，托架是使用塑料材 料制造的。在一些优选实施例中，托架通过成型处理例如通过喷射造型 法形成。在一些优选实施例中，托架尺寸被优选地选择以将单个托架装 配在进给器控制台上。如上所述，在一些优选实施例中，托架配置成使能够a)邮件被 支撑在其上和b)邮件将沿分送区域的方向侧向滑离托架。例如， 一些 托架设计可能包括或不包括罩盖、 一个或或多个侧壁和/或一个或多个 移动的侧面支撑元件(例如壁、门、夹持构件等)来将邮件夹持在托架 中直至它卸载到进给器控制台上(例如，邻近处理中的邮件堆的后面)。 例如，托架可以具有省略的前壁，例如上述公开未审的专利申请中所述 的特定托架或是可以包括可动的前壁。在一些实施例中，邮件可以自动 和/或人工地滑离托架并且滑动到进给器上(优选地，邮件通过处理过 程中叶片和托架支架的相对运动自动滑离托架，如此处所述，当然，使 用者在一些情形下仍可以人工实现这种滑动)(尽管未在此详述，在一 些实施例中，可以包括例如在上述公开未审的中描述的侧向传送滑动， 和/或进给器控制台本身可以倾斜来易于邮件相对于托架的人工和/或 自动滑动)。尽管已经显示和描述了一些示意性托架设计，但是系统和方法的各 个实施例可以包含托架设计的各个实施例。例如，各个系统能够以多种 托架类型和设计进行操作。图11-15显示了依照一些示意性和非限制性实施例的一些托架设 计。虽然在一些实例中，这些图中显示的托架能够以天然材料或非合成 材料(例如木材)或合成材料制成，但是在优选实施例中，托架是使用 模制塑料制成的。在图11(A)-11(C)所示的实施例中，托架160包括底板160FL、后壁 160B、左壁160L、右壁160R和前壁160FR。在该实施例中，前壁160FR用 于在处理过程中对包含在托架中但是将移出的邮件等提供支撑，其方式 是易于邮件等的移出(例如，通过使托架和邮件相对于彼此滑动来移出， 这样邮件就侧向地相对移动经过托架的前部)。在该示意性实施例中， 前壁160FR被支撑从而围绕左侧和右侧枢轴160P枢转。在该示意性实施 例中，左壁160L和右壁和160R包括在枢转时与下部分开的上部，如图 ll(C)所示。可以使用多种机构来实现托架的枢转运动。在一些示意性实施例 中，可以通过推动器30移动托架的前壁160FR。在这一点上，前壁160FR 和推动器30可以包括一旦彼此靠近就接合在一起的接合构件。作为实 例，如图11(B)所示， 一个或多个凸形突起可以沿着前壁160FR被支撑， 它们与一个或多个各自的凹形插座(例如，邻近推动器的下端形成并且 尺寸设计成接合凸形突起，如图11(C)所示)接合。在各个实施例中， 凸形部分和凹形部分可以配设在前壁160FR或推动器上，反之亦然。此 外，应当理解，基于该公开，在各个实施例中可以使用任意其它适当形 式的接合构件。图12和13显示了其它的示意性托架设计，这些设计具有对图11(A) 一11(C)中所示托架设计的一些改进。在图12所示的实施例中，整个左 侧160L和右侧160R与前壁160FR—起枢转。在图13所示的实施例中，使 用了多处改进，包括a)多个把手160H来易于对托架(在一些实施例 中，可以包括闩锁[未显示]来阻止前壁160FR枢转从而易于支撑一例如， 闩锁可以配置成一旦与推动器30接触就会释放)的人工处理；b)多个 向上延伸的齿160T (而不是只在后壁中形成凹槽)；和/或c)与推动 器30下端上各自的突起接合的多个插座或凹槽160S。在图ll-13所示的 示意性实施例中，推动器30包括七个向下延伸的齿，这些齿装配在各自 的凹槽和/或托架160的齿之间。在叉形推动器的实施例中，可以使用任 意数目的齿，例如，作为实例，在一些示意性实例中使用数目为大约3 到10之间的齿。图14-15显示了其它的示意性托架设计，包括例如多个向上延伸的 齿160T、与推动器30下端上的各自的突起接合的多个插座或凹槽160S、 多个易于托架人工处理的把手160H、包括围绕枢轴160P枢转的可枢转前 壁的可枢转的上部。图14-15均显示了在一些实施例中，齿160T可以包 括变化的尺寸(例如，高度)。图14-15还均显示了在一些实施例中， 托架可以由肋160R形成从而增强强度特征。如图15所示，在一些实施例 中，托架的底板可以包括多个沿前后方向的凹槽。这些凹槽优选地接收 推动器30的齿的端部，这样齿就可以延伸到非常接近托架底部的顶面处 或是延伸到托架底部的顶面下方。在一些实施例中，图11-15中所示托架160的操作通常相同，例如 a)首先，满托架(注意在图中省略了托架内部的物体)可以处于闭 合状态，例如如图11(A)中所示；b)第二，满托架可以带到抵靠推动器 的齿的下端，从而与各自的接合机构(例如插座、突起和/或类似物)接合；C)第三，推动器可以升高，例如，如上所述，参见图6 (这样如
图11(C)中所示，前壁160FR移开)；d)第四，推动器在从类似于如上 所述参见图6的位置移动到类似于如上所述参见图7的位置时继续向后 移动壁(参见，例如显示大约中间位置的图12和显示大约完全打开位置 的图13) ; e)第五，在托架完全打开时，推动器降低以接合邮件的后 部，例如如图13中所示(显示了处于降低位置的齿)；f)第六， 一旦 推动器的齿处于完全降低位置，托架就可以侧向向左移动从而将邮件滑 离托架；g)第七，当托架和邮件分开时，使托架枢转回闭合位置(例 如，使用另一个机构来使托架闭合[例如，压靠机构和/或弹簧{例如如 图12 — 13中所示那样使用弹簧}])。其后，就可以返回和/或进一步处 理托架，例如，依照在此描述的实施例将托架返回系统。
成捆邮件的实施例
虽然在一些优选实施例中，邮件是以非成捆状态输送至进给器中， 但是在一些优选实施例中，邮件以成捆的状态输送，例如，如图16所示。 在该示意性实施例中，邮件(以点线显示)包括围绕它巻绕以生成成捆 邮件的捆带条B等。在一些实施例中，该捆带条实际上由备料操作者OpP 等放置到邮件上来易于在进给器处自动供给的邮件的处理。在一些实施 例中，使用自动刀具来切断捆带条。在一些实施例中，可以配设改进的 推动器30C，推动器30C包括位于其下端附近的刀具c。这样，推动器就 在操作过程中(例如，在从邮件堆中移出时)优选地切断捆带条。在一 些实施例中，切断捆带条可以自动除去和/或操作者可以辅助这种捆带 条的移走。在一些实施例中，可以使用捆带条B代替具有前保持壁的托 架。即，在一些实施例中，捆带条可以用于在传送过程中支撑邮件。防止跌落的实施例
图17显示了可以在一些示意性实施例中使用的特征。在这一点上，
可以使用改进的推动器30d，它包括位于后侧上的传感器或检测器d (例 如，面向将被添加到传送器20处理中的现有邮件堆的托架CC上的新的邮
件堆)。传感器或检测器优选地包括多个传感器，但是也可以潜在地包 括单个传感器或检测器。可以使用多种传感器或检测器，例如，压力传
感器、近程传感器和/或多种其它传感器或检测器。
除其它外，检测器d还可以用于帮助减少邮件向前和/或向后跌落， 该情形发生在托架CC中出现过多空间时。例如， 一旦同时移走托架前壁 并且升高推动器，过量的空间就会导致邮件跌落(参见，例如图17中所 示的示意性跌落)。
在一些优选实施例中，在推动器移走之前，前壁被移动、移走或是 并不出现。然后，当邮件跌落到推动器上时，可以调节托架C的位置(或 者可以使用其它装置，例如另一个推动器[未显示])来朝推动器移动邮 件，从而减少或消除邮件的跌落。在所示实施例中，传感器或检测器d 可以用于确定何时邮件适当地放置在推动器上(例如，当平均的压力施 加到推动器后部时)。尽管可以在推动器上配设检测器等，但是可以预 期，如果希望的话，检测器可以位于多个其它位置。此外，在一些实施 例中，邮件可以向前移动直至实现特定的扭矩或力特征(例如，基于实 验等，可以使用扭矩值、扭矩的变化和/或驱动器机构[例如伺服马达等] 上的力值来识别适当的邮件朝向)。在一些实施例中，如图17所示，托 架CC可以包括一个机构，在托架支架CS朝推动器移动来在托架中容纳过 多的空间时，该机构能够造成后后壁(例如，将邮件堆推动到托架上) 和邮件支撑表面(例如托架的底板)之间的相对运动。在一些实施例中， 可以使用另一个推动器(未显示)朝推动器30d将邮件从托架推出。可拆门的实施例
在一些实施例中，托架的前壁可以是全部可拆卸的或可移动的，而 不是枢转远离托架和/或可动地装接在托架上。在这种实施例中，优选
地提供一种机构来a)替换它被移除的同一个托架上的门(例如，在返 回空托架之前)或b)将可移动的门推进到公共的返回位置以替换其它 托架。在一些实施例中，门可以人工地除去和/或替换。然而，在优选 实施例中，门将被自动地除去和/或替换。
在一些优选实施例中，可移动的门可以具有在可由进给器处理的邮 件的范围中的尺寸(例如，与扁平邮件尺寸相同)和/或在能够被邮件 处理设备处理的范围之内。例如，在一些实施例中，大体上平面的门CRD (如图18中所示)可以支撑在托架左侧、底侧和右侧中的凹槽内，并且 可以配设一个机构来将门从托架上释放(例如， 一旦接触推动器或其它 构件)。
在一些优选实施例中，释放的门可以支撑在进给器上的并列的邮件 堆中(例如，和邮件堆中的其它邮件一起)。然后，托架释放门CRD优 选地在分送机处分拆或拆开。例如，图18显示了在进入示意性和非限制 性的分送机之后的示意性托架释放门CRD。在该示意性和非限制性实例 中，分送机包括一个或多个侧向输送机D-C并且可以包括入口D-A来向物 体(例如，邮件)施加间歇的抽吸，从而分拆或拆开。在该示意性和非 限制性实施例中，分拆的物体被侧向输送(参见指向左侧的箭头)。一 旦托架释放门CRD被除去并且经由分送机输送，门CRD就优选地由邮件处 理系统输送至特定位置来自动和/或人工替换到托架上。例如，在一些 实施例中，在备料操作者填充托架之前，门可以自动地替换到托架上。 在一些实施例中，备料操作者自身可以人工地替换可移动的门。在一些实施例中，门可以包括条形编码等来对系统中的门进行扫描和/或其它 识别(例如，使用现有的地址读取设备)。
图19-24 (K)显示了其中托架使用可移动的门的一些优选实施例。 在这一点上，图19(A)是显示使用可拆门260C的托架的底视图。图19(B) 是图19(A)中所示托架的顶视图。图19(C)是可以在图19(A)所示实施例
和/或各个其它实施例中使用的位置记录机构的示意性实施例的底视 图。图20(A)是图19(A)中所示托架的上部的顶视图，托架门260D处于部 分地插入托架260中的位置。图20(B)是图19(A)中所示托架的下部的顶 视图，托架门260D处于部分地插入托架260中的位置。图20(C)是在图 20(A)中箭头C-C附近所取的剖面示意图，显示了托架门上的折角翼片与 托架的侧壁中的容纳槽之间的相互关系。图21是托架260的前视图，托 架260通常类似于图19(A)中所示的托架，但是具有多个如图所示的变 化，且门260D被移除。图22是托架260的侧视图，托架260通常类似于图 19(A)中所示的托架。图23是显示在一些示意性实施例中托架门260D和 往复式抓取机构之间操作关系的示意图。并且，图24(A)-24(M)是设计 成与图19(A)中所示类似的托架260在不同的操作阶段一起操作的自动
感应系统的多个视图。
参见图19 (A)和19(B)，托架260大体上类似于如上所述的托架160。 在优选实施例中，托架260包括下列独特特征中的一个或多个，且优选 地包括全部独特特征。
l.可移动的门结构
a.可拆闩锁机构
如图19(B)所示，在一些实施例中，配设了可拆闩锁机构，它包括 弹簧偏置杆260SBR，如图所示。优选地，弹簧偏置杆通常被偏置，从而其顶端从门260D的侧面向外延伸，例如容纳在托架侧壁中各自的容纳槽 (未显示)中。如图所示，弹簧偏置杆260SBR优选地设计成与夹持元件 260GE，例如在所示的一些实施例中大体上为L形，的夹持一起握紧。虽 然显示了一个示意性弹簧偏置杆260SBR，但是在一些实施例中，可以在 门的相对的侧面实现两个这样的杆，例如，如图23中虚线所示。
优选地，闩锁机构并未对托架260上的门260D配设相当大的支撑结 构，而只是操作来将门260D夹持在其上，这样闩锁机构就相对地免受可 能会损坏闩锁机构的外力。
b. 对齐孔和传感器立柱
如图20(A)中最佳所示，门260D的顶部边缘优选地包括多个(例如 在一些实施例中为两个)对齐孔260DAB,对齐孔260DAB用于接收凸杆 300R，凸杆300R沿着推动器300和/或夹持机构300GM (在下面讨论)被 支撑，从而有助于保持门260D相对于推动器300和/或夹持机构300GM的 定向。优选的是，门260D的顶部还包括至少一个探测元件，例如，至少 一个金属立柱260MS，以有利于通过传感器机构进行探测，以便可以使 推动器300和/或夹持机构300GM能够相对于门260D正确定位。
c. 夹持元件
如图19B所示，门260D优选包括夹持元件260GE,夹持元件260GE被 构造成易于由在自动感应设备之内的夹持机构夹持，例如使用如图23所 示的夹持机构300GM。如图19(B)和23所示，在一些优选实施例中，夹持 元件通常为T形的，这样夹持机构就可以很容易地接合T形夹持元件。图 23中所示的夹持机构只是示意性，并且可以在各个实施例中使用任意适 当的夹持机构部件，例如夹具、齿、臂、扳手状机械爪和/或类似物。 如图所示，在一些优选实施例中，夹持元件260GE从门260D的上端移动 一个距离D。除其它外，该位移有助于阻止门260D在操作过程中的旋转位移，例如来保持门260D的期望角度。在一些优选实施例中，推动器300 处于大约75至85度的角度，或更优选地，处于大约80度到垂直的角度， 确定了这种朝向会有利地易于在推动器的分送机下游的分离。
如图19(B)和23中最佳所示，门260D优选地包括上凹槽260UR,夹持 元件260GE优选地位于上凹槽260UR中。在一些优选实施例中，薄的保护 壁260GEW配设在凹槽的至少一部分中，例如，邻接夹持元件260GE，这 样夹持机构300GM就由托架260上的扁平件屏蔽开，从而可以避免托架上 邮件的不经意的阻碍、夹持和/或其它干扰。
d. 锥形底部
在一些实施例中，门260D的外部边缘略微呈锥形来易于插入托架 中，例如，通过包括如图20(B)中所示的锥形侧向边缘260TLE。
e. 折角连接翼片
在一些优选实施例中，门260D的外部边缘包括折角连接翼片 260DET，例如如图20(A)中所示。在优选实施例中，折角连接翼片260DET 有助于将门260D固定和保持在托架260上。优选地，折角连接翼片260DET 包括多个倾斜面或锥面，从而a)易于折角连接翼片插入各自的接收插 座260RS (例如，由于初始插入时较宽的进入开口)和b)将托架260的 侧壁向内拉动至门260D的侧边(例如，由于较宽的进入开口和容纳槽上 的倾斜边缘和/或沿图20(A)中所示的箭头AA的方向向内拉动侧壁的折 角连接翼片)。作为参考，图20(C)显示了折角连接翼片的倾斜表面 260DETi如何与接收插座的倾斜表面260Rsi相作用从而一旦将翼片插入 插座倾斜表面就使托架的壁沿箭头AA方向移动。
f. 底部定位齿如图19(A)和20(B)中最佳所示，托架门260D优选地包括多个底部定 位齿260DT，底部定位齿260DT容纳在托架260的底板中的容纳孔内。优 选地，定位齿略微呈锥形并且包括倒角以易于插入容纳孔中。
g.检测开口-
如图19(B)和23中最佳所示，在一些优选实施例中，托架门260D包 括检测开口260SO，通过它可以检测位于其上的邮件和类似物体的位置。 特别地，在一些实施例中，托架可以放置成托架的后壁处于向下的位置， 这样邮件扁平件等就可以依靠后壁，在该状态下，传感器可以通过检测 开口260S0感应到达邮件扁平件等顶部的距离。这样，就可以很好地确 定托架260内部的邮件扁平件等的数量，且邮件扁平件等由于其重量而 彼此紧密地邻接。
参见10(D)，在一些优选实施例中，当托架放置在操作者备料站时， 例如如图10(B)中OpP处所示，可以在系统操作过程中在某个点上及时地 检测邮件扁平件。在这一点上，图10(D)显示了操作者备料站0pP,它包 括空托架返回输送机OpPR，空托架返回输送机OpPR用于将托架260导引 到倾斜的斜坡OpPi上。在一些实施例中，可以使用邮件扁平件等人工地 填充位于倾斜斜坡上的空托架。在一些实施例中，成捆或拆开的邮件扁 平件可以从篮或料斗OpPB输送到下输送机并且经由扁平件输送机0pPFC
输送直至邻接备料操作者的位置。在备料操作者使用扁平件填充空托架 260之后，可以使用传感器(例如，图23中示意性地显示的传感器260S) 通过检测开口260SO感应托架上扁平件的数量。在这一点上，托架优选 地位于倾斜的斜坡OpPi上，且托架的后壁处于向下的位置。在一些实施 例中，如图10(D)所示，当满托架从备料操作者站输送时，倾斜的斜坡 OpPi可以枢转，从而向下倾斜，这样就能够使满托架输送至供应输送机OpPS (参见，例如图10(D)中所示的最左侧的斜坡0pPi)。然后，倾斜 的斜坡就可以升高来接收另一个空托架来重复操作。
在各个实施例中，所使用的传感器可以包括本领域中现在或将来已 知的任意适当的传感器，例如，任意的距离测量传感器，包括例如超声 传感器、激光传感器、压力传感器和/或类似的传感器。
2.底板结构
a.凹槽
i. 摩擦减小和齿接收
在优选实施例中，托架260的底板包括多个凹槽，凹槽设计成接收 推动器300的齿300T的端部。除其它外，这样，齿就可以安全地延伸到 托架上扁平件底部边缘的底部或下方，从而可以相对于托架安全地推动 邮件，且邮件不会在齿300T和托架底板之间滑动。另外，提供这种凹槽
也有助于减少托架底板和其上的扁平件之间的摩擦。
ii. 动作抑制台阶或脊
在优选实施例中，托架的底板包括多个逐级升高的脊260RD，脊 260RD沿前后方向延伸，如图21中最佳显示。优选地，逐级升高的脊的 位置选择成位于比常见尺寸的邮件的外边缘(参见，例如，图21中以虚 线显示的示意性邮件扁平件F)略微远离邮件对齐壁260MAW。这样，当
邮件位于托架上时，在沿着输送机等传送时，位于其上的邮件或扁平件 就会保持在托架上一致的位置中，而不会在托架内侧向滑动。在一些示 意性实施例中，脊260RD可以向上延伸大约l/8至l/4英寸的高度，或者 更优选地，延伸大约3/16英寸的高度。
iii. 促进插入倒角
在一些优选实施例中，面向托架260的右侧壁260R的底板凹槽之间 的脊的侧面可以包括如图21中所示的斜面或倒角。除其它外，包含这种斜面或倒角可以易于操作者将扁平件放置在托架内部。例如， 一旦将扁 平件定位在托架内部，在操作者将扁平件或邮件放置在托架底板上并且
将它朝邮件对齐壁260MAW (NB:在显示避过那且非限制性的示例性实施 例中，邮件对齐壁2260MAW是左壁260L)滑动时，这种斜面或倒角就可
以有助于防止扁平件或邮件的底角的阻碍。
b. 观察孔
在一些优选实施例中，托架的底部还可包括位于其中的多个通孔， 从而能够使操作者和其他人从托架下方的位置(例如，当托架位于高架 输送机或位于升降机上时)在视觉上观察这种托架是满的还是空的。作 为实例，在一些实施例中，多个孔(例如，在一些情形下大约为四个左 右的孔)可以分配在底部，它们具有大约1/2到172英寸的直径来进行视 觉观察。在一些实施例中，除了或是在视觉观察之外，也可以包含这种 孔来自动地检测其上方是否存在扁平件，例如，使用传感器。
c. 位置对齐机构
图19(C)显示了托架260的另一个优选实施例，其中托架包含位置对 齐机构。如图19(C)的实例所示，对齐机构可以通过在托架260的底面中 配设定位孔191、定位槽193或其任意组合而实现。位置对齐机构与托架 支架托臂CS上相应的位置对齐机构对齐(参见，例如图3、 IO(B)和 24(A))。
依照如图所示的一个优选实施例，在托架底面边缘附近配设了一个 孔191和一个槽193，且在托架支架托臂CS上配设了相应的定位销。然而，
机构也可以放置在托架上各个位置来实现期望的特征。 一个这种属性是 保证托架在托架支架CS上的适当对齐和定位(参见图3、 10(B)和24(A))， 这样叉形或齿形叶片30 (参见图11(C)、 13和24(L))就可以与托架的凹 槽和/或齿形表面160/260接触，如图13和24 (L)所示。另一个期望的特征是提供托架和托架支架托臂之间的主动啮合力来确保在进给器装
载周期中的縮回步骤中生成的力(例如，如图9和图24(M)所示)传递至 托架。在一个优选实施例中，与位置对齐孔/槽配合的定位销是锥形的。 锥形易于在托架降低或与托架支架托臂接触时托架在托架支架托臂上 的适当定位。定位销和托架支架托臂的垂直壁一起作用来确保托架沿 X-Y方向的适当定位。槽的使用允许托架的缩回力可以更加平均地分配。 依照所示的一个优选实施例，配设了孔/槽组合，因为槽允许较大的加 工公差，并且不需要第二个孔就能使托架实现相对于叶片的适当的位置 对齐。
3. 后壁 a.齿260T
齿260T优选地设计成支撑其中的邮件，而同时允许推动器300经过 托架260上邮件扁平件堆的后面。在一些实施例中，远离邮件对齐壁 260MAW的齿260T比邻接邮件对齐壁260MAW的齿260T大体上较宽并且较 长。这样，邻近邮件对齐壁260MAW (例如，在备料操作者位置处的前一 个操作者OpP)的较小的邮件，例如较小的新件等，就会具有较狭窄的 空间，并且在邻近较小邮件的位置处的推动器300的齿300T的尺寸可以 减少很多，从而使较小的邮件在使用中由多个齿300T更好地支撑。如图 19(B)所示，在一些实施例中，可以略微降低在图19(B)右侧处的较窄齿 260T的高度，例如，从而减少所使用的材料，并且避免生成手柄状突起， 用户可能会被迫使用这些突起来不正确地用来人工升高托架。
如图19(B)所示，齿260T沿着后壁的前侧优选以一个角度倾斜，该 角度等于或大体上等于推动器300的角度，从而以与推动器300相同或大 体上相同的角度支撑托架中的邮件。
4. 侧壁a. 手柄
在优选实施例中，侧壁260L和260R均包括各自的手柄，例如，图19 (A) 中所示的通孔260HH。除其它外，在优选实施例中，操作者仅仅或大体 上仅仅通过手柄支撑或操纵容器，从而避免意外损坏容器的其它部分 (NB:如在此所述，齿260T优选地过宽[在图19(B)的左侧]和/或过短[例 如在图19(B)的右侧]，从而易于用作普通操作者从手柄)。
b. 嵌套翼片
在一些优选实施例中，托架260包括位于托架左侧侧向侧壁260L和 右侧侧向侧壁260R上的多个嵌套翼片260NT。在一些优选实施例中，第 一托架的嵌套翼片260NT可以与以翻转状态位于其上的第二托架的类似 嵌套翼片进行嵌套。例如，如图19(B)和21中所示，两个前和后嵌套翼 片优选地反向倾斜，例如能够使位于另一个类似托架上的类似的嵌套翼 片与之进行嵌套。这样，两个托架就可以一起形成大体上立方形的组合 结构，该大体上立方形的结构可以很容易地堆叠在彼此上方来进行存 储。显著地，优选实施例中所示的托架260的不规则的壁结构可能不会
有利于使托架以底顶相连的关系(即，其中所有的托架以类似的朝向嵌 套)进行嵌套。然而，在一些可选实施例，托架能够以底顶相接的关系 嵌套在一起(即，其中托架的顶部或托架的嵌套翼片容纳在类似的托架 的底部中)。
自动感应设备
如上所述，图24(A)-24(M)显示了设计成与图19(A)中所示类似的托 架260在不同的操作阶段一起操作的自动感应系统的多个视图。图24(A) 至24 (M)显示了在系统操作过程中的一些示意性时序步骤。在这一点上，图24(A)显示了自动感应系统，且推动器300位于进给 器1000的输送机200上的扁平件堆F后面。
图24 (B)显示了操作中在图24(A)中所示之后的后续阶段，支撑在托 架支架CS上的满托架260放置在邻接推动器300后部的位置上。
图24(C)显示了操作中的后续阶段，其中满托架已经由输送机200 上的托架支架CS以与推动器300大体上相同的速率侧向移动，并且夹持 机构300GM己经与门260D上的夹持元件接合并且使之縮回，该缩回优选 地大体上平行于推动器300和门260D的倾斜角度发生(NB:推动器的速 率优选地大体上等于输送机200的速率，且其中有一些变化)。
图24(D)显示了操作中的后续阶段，其中夹持机构300GM已经将门 260D升高到更高的程度。
图24(E)显示了操作中的后续阶段，其中门260D已经被完全移除， 但是推动器300仍然保持在托架前面。
图24(F)显示了操作中的后续阶段，其中推动器300已经被升高，而 耙构件300R向下延伸来防止扁平件与推动器300—起向上移动。优选地， 耙300R基本操作来阻碍或刮擦邮件与推动器300—起的后续向上(例如， 如果扁平件材料粘在推动器上)，并且，在一些实施例中，耙可以包括 突起指状物，突起指状物在推动器的齿之间延伸从而助于阻止扁平件在 这些齿之间的运动。
图24 (G)是操作中的后续阶段，其中耙300R处于扁平件上方的位 置而推动器300已经完全縮回。在一些优选实施例中，在将推动器300提 高之前，耙300R可以升高和/或降低从而将耙在升高推动器之间放置在 扁平件上方的位置并且在其它时间将耙移走。然而，在一些优选实施例 中，耙300R可以位于扁平件上方大体上固定或固定的位置，这些位置足以允许扁平件在其下方装配而同时阻止扁平件与推动器的运动一起向 上移动。
图24 (H)是操作中的后续阶段，其中耙300R己经缩回。
图24 (I)是操作中的后续阶段，其中推动器300、耙300R和夹持机
构300GM已经向后(例如，在一些实施例中大体上一致地，例如，通过
安装在同一个支撑机构上)移动至就在托架后面的位置。
图24 (J)是操作中的后续阶段，其中推动器已经向下移动，从而
齿300T就向下延伸一段大体上对应于托架的各自的齿260T的距离的距离。
图24 (K)是操作中的后续阶段，其中推动器已经向前移动，从而 推动器的齿就朝托架的齿移动。
图24 (L)是操作中的后续阶段，其中推动器已经向前移动，从而 推动器的齿就在托架的齿之间移动，并且推动器已经在托架中向下移动 (NB:推动器优选地在托架中向下移动直至齿300T的端部延伸到托架的
底板中形成的各自的凹槽中)。
图24(M)是操作中的后续阶段，其中托架已经向前移动，这样扁平 件就从托架滑动到输送机上，这样托架的前部就在门260D下方对齐，并 且这样门已经向下移动从而开始重新装接到托架260D上。
在类似于图24 (A)至24(M)中所示的系统的一些优选应用中，可以通 过与上文所述的实施例相类似的方式，例如图2(B)至9中所示的机构， 实现推动器、耙、夹持机构等等的侧向、向上和/或往复运动。然而， 在一些实施例中，推动器、耙和夹持机构可以包括分离的垂直和/或其 它能够独立控制的驱动器。在各个其它实施例中，本领域的技术人员可 以使用任意适当的移动机构，只要能够实现期望的动作。
1.推动器的控制方法在一些实施例中，可以控制推动器300来使用如上所述的方法论来 针对堆的差异进行调节。另外，在一些实施例中，可以调节推动器的位 置来容纳除，a)托架上扁平件的数量(例如，可以使用如上所述的技 术检测托架上扁平件的数量，该检测技术可以用来发送信号，信号可以 被驱动推动器从而容纳托架中空间的控制器使用)[例如，通过迅速向 前移动推动器300从而使在托架中的扁平件朝门260D移动和/或在门 260D被移除之前或之后占用托架中的额外空间]，b)门260D的厚度[例 如，通过更加迅速地向前移动推动器300从而占用由升高的门260D生成 的空间]，和/或其它空间或可能会导致多种情况的差异，以及其它的事 您。
在一些实施例中，可以包含同样属于本发明的受让人的2004年3月 18日公布的题为"Flats Bundle Processing System"的美国申请公布 NO. 2004/0052617 Al中所述的控制方法和/或部件，所公布的申请在此 引入作为参考，如同在此全文引入一样。
2.可移动的人工推动器
在优选实施例中，可以交替地使用系统，以如图24(A)-24(M)中所 示的自动方式，或人工方式或者以其中操作者除了其它之外可以人工地 实现推动器运动的半人工方式。
在这一点上，在一些实施例中，推动器从驱动源释放，例如来由操 作者人工地移动。
作为第一实例，在一些实施例中，推动器可以在人工地升高时从各 自的驱动器机构上脱离并且反向平衡来易于人工升高到输送机200上堆
叠的后面。作为第二实例，在一些更优选的实施例中，可以配设两个推 动器可以配设操作大体上类似于上文中后面的实施例中所述的推动器 300的第一推动器；并且可以配设第二推动器，第二推动器的操作大体上类似于相对于较早实施例描述的推动器30。在这一点上，优选地安装 推动器30从而在通常垂直于输送机200的操作朝向(例如，作为实例， 如图10(A)中所示)和大体上平行于输送机200的动作方向并且横向于输 送机的运动路径的侧面的非使用朝向之间枢转。作为实例，图24(A)显 示了示意性的手柄30H，手柄30H从这种示意性推动器30 (未显示)延伸， 推动器30己经枢转至非使用位置。优选地，推动器30包括闩锁机构来在 期望时将推进器保持在使用位置，并且当推动器移动(例如，枢转离开) 至非使用位置时从其相关联的驱动器机构脱离。
其它物体
尽管优选实施例属于处理邮件的系统并且大多数优选实施例属于 处理邮件扁平件的系统，但是各个实施例可以用于处理所有类型的薄的 物体。术语"薄的物体"包括所有类型的通常较薄的制品，这些制品能 够以并列的方式或堆叠的方式排列(即，此处的术语"堆叠"除其它外 包括并列关系)。在特定优选实施例中，给定的系统可以在给定时间处 理具有不同尺寸、成分、灵活性(例如，大体上刚性的、大体上柔性的
等)和/或形状的大量薄的物体。然而，在最优选的实施例中，薄的物 体优选地落在特征的预先确定的范围中。例如，在特定优选实施例中， 系统可以用于处理在上述参见的公开未审申请中所述的一项或多项特 征的邮件扁平件，该申请的整个公开在此引入作为参考。虽然一些优选 实施例涉及处理具有如上所述特征的扁平件，但是众多其它实施例可以 应用多个其它扁平件结构或规格的，例如'311专利所公开的。前述的实 施例并不会将本发明的宽的应用范围限制在具有另外特征的各种物体 上，其可以根据具体的环境进行变化。本发明的宽的范围
尽管在此已经描述了本发明的各个实施例，但是本发明并不局限于 上述的实施例，而是包括基于本发明的上述公开在本发明技术领域的普 通技术人员可以得到的任何和所有的具有改进、省略、组合(例如对各 个实施例的方面)、适用和/或变化。权利要求中的限制将基于权利要 求中所语言广义地解释并且并不限于本发明的说明书中或进行申请过 程中所述的实例，这些实例应当解释为非排他性的。例如，在本发明的 公开中，术语"优选地"是非排他性的并且意味着"优选地，但是并非 限于"。装置加功能或步骤加功能限制仅仅用于特定的权利要求的限制，
在该限制中存在所有下列状态a)"用于……的装置"或"用于…… 的步骤"被清楚地表述；b)相应的功能被清楚地表述；以及c)结构、 材料或用于支持该结构或步骤的行动并未表述。
权利要求
1.一种用于装载并列的堆叠邮件的托架，包括并列的堆叠邮件可以支撑在其上的底板；后壁，具有设计成接收在托架中的并列的堆叠邮件后面插入的推动器的空间；以及前壁，可动地安装在并列的堆叠邮件夹持位置和并列的堆叠邮件释放位置之间，在并列的堆叠邮件释放位置中堆叠的邮件可以相对于所述底板滑动并且经过堆叠的邮件夹持位置。
2. 如权利要求1所述的托架，其特征在于，还包括接合构件，所述 接合构件相对于所述前壁固定地安装，以用于与推动器的相应的接合构 件接合。
3. 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述后壁包括多个通道， 所述通道被设计成接收在托架中并列的堆叠邮件后面插入的大体上叉 形推动器。
4. 如权利要求l所述的托架，其特征在于，所述前壁可拆除地安装 在托架上。
5. 如权利要求2所述的托架，其特征在于，所述接合构件是设计成由夹持机构夹持的夹持元件。
6. —种组合，包括a) 如权利要求l所述的托架，还包括固定地安装到所述前壁上的接 合构件；和b) 用于接合所述托架的所述接合构件的接合构件，其中所述接合 构件沿大体上平行于所述推动器的平面的方向移动从而接合所述托架 的所述接合构件。
7. —种组合，包括a) 如权利要求l所述的托架；以及b) 所述托架中的并列的堆叠邮件。
8. 如权利要求7所述的组合，其特征在于，所述邮件是非成捆的邮件。
9. 如权利要求7所述的组合，其特征在于，所述邮件是成捆的邮件。
10. 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托架包括多个设计 成接收推动器的齿的凹槽。
11. 如权利要求l所述的托架，其特征在于，所述托架包括设计成与 托架支架上的托架的位置对齐的位置对齐机构。
12. —种使用托架以将扁平件输送至进给器的方法，包括a) 提供托架以用于装载并列的堆叠邮件，具有并列的堆叠邮件 可以支撑在其上的底板；后壁，具有设计成接收在托架中的并列的堆叠 邮件后面插入的推动器的空间；以及前壁，所述前壁可拆除地安装在位 于托架前部的并列的堆叠邮件夹持位置和从托架前部除去的并列的堆 叠邮件释放位置之间，其中在邮件释放位置，堆叠的邮件可以相对于所 述底板滑动并且经过托架前部的堆叠邮件夹持位置；b) 将所述前壁移动至所述释放位置；c) 将推动器放置在所述托架中的所述堆叠邮件后面；以及d) 使所述托架和所述推动器相对于彼此移动，从而^f述堆叠的邮 件就从所述托架上除去并且经过位于托架前部的堆叠邮件夹持位置。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括将前壁返回该 前壁被从其上除去的相同托架的步骤。
14. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括将前壁放置在 不同托架上的步骤。
全文摘要
优选实施例属于用于装载并列的堆叠邮件的托架。托架优选地包括并列的堆叠邮件可以支撑在其上的底板；后壁，具有设计成接收在托架中的并列的堆叠邮件后面插入的推动器的空间；以及前壁，可动地安装在并列的堆叠邮件夹持位置和并列的堆叠邮件释放位置之间，在并列的堆叠邮件释放位置中堆叠的邮件可以相对于底板滑动并且经过堆叠的邮件夹持位置的并列的堆叠邮件释放位置。
文档编号B07C1/00GK101304936SQ200480024486
公开日2008年11月12日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者威廉·P·麦康奈尔, 小托马斯·A·希勒里希, 马克·T·尼贝 申请人:诺思罗普格拉曼公司