用于将文件插入信封中的设备及相关方法与流程

用于将文件插入信封中的设备及相关方法优先权申请本申请基于2013年11月13日递交的序列号为14/078,627的美国专利申请，其公开内容的全文被合并于此作为参考。技术领域本发明涉及一种文件插入机，并且更具体地，本发明涉及一种用于将文件插入信封中的设备和方法。

背景技术：
现代邮件系统包括用于打印、组织、整理和折叠邮件材料、纸张或其它文件的不同的机器和操作。紧随这些操作之后的是用于将最终完成的文件插入信封中的处理过程。通常通过在折叠机中处理材料来准备用于插入的文件，所述折叠机使用工具或其它机械压力利用刀式折叠(knifefolding)或弯曲式折叠(bucklefolding)操作在一张柔性的基片材料中形成清晰限定的折痕，所述柔性的基片材料例如为形成文件的纸或纸组。例如，共同转让的2013年8月22日申请的序列号为13/972,972的美国专利申请公开了一种作为刀式和弯曲式折叠机的组合的折叠机，以实现一张以上的柔性的基片材料被高速地折叠成页组，该申请的其公开内容被全文合并于此作为参考)。在将材料片折叠并形成为待插入信封内的文件后，进一步地通过将文件插入信封中的文件插入机处理所述文件。一些文件插入机执行一些整理和类似的处理。可以使用不同类型的文件插入机，包括早期的“菲利普斯堡型”(“Phillipsburg-type”)文件插入机，其包括具有相应的纸张堆叠或其它邮件插入件的拾取站和抓取待插入信封中的纸张的拾取器臂。在一个示例性的文件插入机中，一串打开的信封被传送机传送经过插入器臂，同时单个的作为文件的插入件被从插入件料斗中取回并被添加以形成最终的文件。相同的或另一个插入器臂通过用推进器元件或“指部”推动文件而将每包形成文件的邮件材料插入或“塞进(stuffs)”至打开的信封中。一旦文件被插入完成，信封被传送到信封密封站，在信封密封站覆盖信封开口的折片被密封关闭。一些文件插入机使用吸盘或其它真空抽吸装置保持信封打开，而其它机器向信封中吹送空气来打开信封。一些文件插入机使用吸盘并结合真空抽吸装置保持信封打开，并且形成用于文件的插入的口袋。应用真空或吸盘是一项缓慢的技术，并且有时灰尘或其它污染物可能进入机器并妨碍真空或吸力。通常这些类型的文件插入机和相关的处理装备在高速操作下会造成拥塞。另一个技术缺陷典型地是在标准的信件或信封结构中信封以折片覆盖信封开口并且被定向朝下的情况下被供应。然后信封被水平地或竖直地移动，使信封插入困难。此外，这些系统中的许多系统在速度和效率方面受到限制。

技术实现要素：
本部分内容被提供以引入对在下面的详细说明中进一步描述的概念的选择。本部分内容并非意图确认要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图被用于辅助限定所要求保护的主题的范围。一种设备将文件插入信封中，并且该设备包括文件插入站和文件传送机，所述文件传送机将待插入信封内的文件传送至文件插入站。每个信封具有信封开口和用于关闭所述开口的折片，并且每个信封限定了折线。信封供应器以信封倒置在折线上、折片朝上并且相对于文件传送机成角度地放置的方式将信封供应至文件插入站。插入板定位在文件插入站处，并且接收从文件传送机传送的文件。所述插入板包括孔口，空气通过所述孔口被吹送到信封开口中，其中信封开口由于折片已被向下移动而暴露，以打开信封并接收从文件传送机传送的文件。在一个实例中，信封供应器包括真空供应台，所述真空供应台成角度地设置以将每个信封定向为远离所述文件传送机，如上所述。在另一个实例中，插入板被配置成与信封的折片接合并且保持折片打开，使得当信封沿着真空供应台被供应时文件可以被插入信封开口内。在另一个实例中，插入板包括空气歧管，所述空气歧管连接到空气孔口，空气通过空气孔口被吹送。在一个实例中，所述文件传送机定位在插入板的上方，允许沿文件传送机传送的文件掉落在插入板上并且朝向被供应至文件插入站的信封的信封开口。所述文件传送机包括推进器销，所述推进器销与文件接合并且将文件推入信封开口中。推进器销可以安装在插入板处并且接收文件，并且将文件完全插入信封中。在一个实例中，文件传送机被形成为带式传送机，所述带式传送机具有被定位成邻近插入板的端部，所述插入板包括槽，当推进器销围绕带式传送机的邻近插入板的端部穿过时，所述槽接收所述推进器销。在另一个实例中，信封密封器定位在文件插入站之后，并且将折片密封覆盖在信封开口上。信封放置机构定位在信封密封器之后并且被配置为将信封放置成水平状态。在不同的实例中，文件可以形成为一张或多张纸。在又一实例中，每个信封的上边缘以与水平成35-45度角并且远离文件传送机定向。在又一实例中，该角度为41度。方法方面也被阐述并且包括沿文件传送机将待插入信封内的文件传送至文件插入站。每个信封具有信封开口和用于关闭所述开口的折片，并且每个信封限定了折线。所述方法包括以信封倒置在折线上、折片朝上并且相对于文件传送机成角度地放置的方式供应信封。所述方法包括迫使折片从信封开口向下运动、将空气吹入信封开口以打开信封、和将从文件传送机传送的文件插入信封中。附图说明当参考所附的附图时，通过下面的本发明的详细说明，本发明的其它目的、特点和优点将变得显而易见，其中：图1是文件插入机的等距视图，其示出了沿着文件传送机传送到文件插入站的文件，在文件插入站中，所述文件将被插入到被供应至文件插入站的信封中；图2是文件插入机的另一个等距视图，其示出了沿着信封的折线(hingeline)倒置地供应至文件插入站的信封；图3是文件插入机的另一个等距视图，其示出了在插入板上接收的文件，并且示出了首先被插入到信封开口内的文件；图4是文件插入机的另一个等距视图，其示出了与信封供应器和文件传送机联合使用的信封密封器和信封放置机构；图5是与图4所示的角度不同的角度的文件插入机的另一个等距视图，并且示出了文件传送机、信封供应器、信封密封器和信封放置机构；图6是在文件传送机、信封密封器和信封放置机的端部处的文件插入机的放大的等距视图；图7是文件插入机的局部侧视图，其示出了文件传送机，所述文件传送机被形成为带式传送机并且被定位得比插入板略高，使得文件的前缘从带式传送机朝向信封开口下落，以被接收在其中，并且随后被推进器指部推入其中；图8是插入板的放大的等距视图，其示出了孔口，通过所述孔口吹送空气以打开信封；图8A是文件插入机的放大的等距视图，其示出了文件传送机和位于文件插入站处的推进器指部的局部视图，所述推进器指部从文件传送机上的推进器销接收文件，并且将文件插入信封中；图9是文件传送机和插入板的局部等距视图，并且示出了正被文件传送机传送至靠近插入板的位置的文件；图10是文件传送机的局部等距平面视图，并且示出了所述文件，所述文件首先落到插入板上的位置，从而其前缘进入信封，并且推进器销与文件接合以将文件首先插入到信封开口中；图11是与图10所示视图类似的另一个视图，并且示出推进器销，所述推进器销已经与文件接合，并且已经将文件首先插入信封开口中，并且已经被接收在形成在插入板中的槽内；图12是示出插入信封内的文件的另一个局部等距视图；图13是示出了算法形式的基本模块的流程图，所述基本模块用于与信封和作为被插入到信封内的插入件的文件的供给相对应的产品流。具体实施方式现在将参照所附的附图在下文中更完整地描述不同的实施例，在附图中示出了优选的实施例。许多不同的形式可能被阐述并且所描述的实施例不应被解释为限制本文中所删除的实施例。相反，这些实施例被提出以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员完整传达保护范围。图1是以附图标记20表示的文件插入机的等距视图，文件插入机将文件(D)插入到总体上以22表示的信封中。机器20包括总体上以24表示的文件插入站和总体上以26表示的文件传送机的基础构件，所述文件传送机传送待插入到信封22内的文件，所述信封由总体上以28表示的信封供应器供应至文件插入站24。每个信封具有信封开口22a和用于封闭所述开口的折片(flap)22b，并且限定了折线22c。信封供应器28沿着折线22c倒置地将信封供应至文件插入站22。如图3所示，由于信封是倒置的并且折片22b处于关闭信封开口22a的位置，所以每个信封22具有向上指向的折片22b。每个信封22与文件传送机26成一角度，其中，如图3所示，当信封被正确地定向时，对应于信封底部的信封顶部被如图所示地往回枢转。文件传送机26被由薄钢、铝或其它刚性的、结实的材料制成的支撑框架30支撑，并且形成如图所示的支撑结构，使得文件传送机26被抬高到店铺或其它工作区域的地面上方几英尺。虽然未详细示出，但框架30的结构可以包括脚轮32，脚轮位于支撑框架30的底部处以使得当文件传送机26在没有被附接到文件插入站24时，即使单个操作员也能够将其容易地迅速移动，所述文件插入站24包括从文件传送机26接收文件的插入板34。在一个实例中，文件传送机26被形成为带式传送机，所述带式传送机具有被设置成邻近插入板34并且位于该插入板上方的端部36，该端部允许沿文件传送机26传送的文件朝向信封开口22a掉落到插入板34上，如图7、9、10更好地示出的那样。为了简化附图，图1-5仅仅示出了文件传送机26的顶部部分，但是应当理解的是，文件传送机26被形成为循环类型的带式传送机，其在支撑链轮38上连续地旋转以使文件在文件传送机上前进。如图所示，文件传送机包括推进器销40，所述推进器销与文件接合并将文件(D)首先插入信封开口22a中，如图7、9-12所示。槽42形成在插入板34中并且当推进器销围绕文件传送机的端部穿过(traverse)时接收推进器销40，如图11最好地示出的那样。推进器指部90从推进器销40接收文件，并且完成将文件插入至信封中的操作。如图8A所示，三个推进器指部90被邻近插入板34地安装在横向支撑杆92上，横向支撑杆在插入板上延伸。支撑杆92被安装在轴承支撑件94上，所述轴承支撑件在支撑轨道95上可移动。推进器指部可以被移动到如图所示的位置，并且轴承支撑件94可以通过合适的驱动机构(未详细示出)沿着支撑轨道95向前移动，使得推进器指部90与已经首先被插入信封开口中的文件结合，并且使文件向前移动以便文件被完全插入信封中。在该特定的实施例中，轴承支撑件将前进最后的3.5英寸，并且从传送带上的推进器销40以手递手的方式(hand-off)接收文件。轴承支撑件94、支撑轨道95和具有推进器销90的横向支撑杆92被示出在图8A中，但是没有示出在图1-7和9-12中。在文件传送机26上传送的文件可以从一个或多个供料斗或储存箱或者从折叠机中供应到文件传送机上，在所述折叠机中，文件由纸或其它柔性材料的片材准备和折叠而制得。在共同转让并通过引用引入的‘972号专利申请中描述了一个示例性的折叠机，其可被用于将文件(D)供应至文件插入机。合适的伺服电机44作为驱动机构并且与在本实例中被形成为带式传送机的文件传送机连接，以向前驱动传送机并且将文件移入文件插入站中。伺服电机44可以与一个或两个支撑链轮连接。如图9-12中最佳呈现所示，文件传送机26被形成为具有传送带的带式传送机，所述传送带由矩形配置的带元件或“板条”46形成，它们连接或“联接”起来以赋予带一定刚性的结构表面。在如图9所示的实例中，每几英寸为每五个带元件或板条46，推进器销40从带元件上竖直地向上延伸。在图示的实例中，例如，四(4)个推进器销40从对应的作为板条46的带元件上向上延伸。随着当传送带绕支撑链轮38旋转而向前横穿时，推进器销40与文件接合直至文件朝向信封22的信封开口22a落在插入板34上，如图10所示。随着传送带持续推进，推进器销40向上推动文件(D)并且使其首先进入信封的信封开口22a中，所述信封与水平面成约35-45度的角，如图所示(图7)。如上所述，在推进器销40将文件首先插入信封开口22a中后，通过沿支撑轨道95移动轴承支撑件94，定位在横向支撑杆94上并且由轴承支撑件95保持的推进器指部90被向前移动。推进器指部90与文件接合并且将其推入信封中以完成插入。图1示出了定位在文件传送机26上并且被传送至文件插入站24中的文件(D)。图2示出了被信封供应器28供应至文件插入站24中的信封22。图3示出了已经行进至文件插入站24中的图2的信封22，并且图2中示出的文件(D)具有前边缘，在信封已经使用压缩空气或其它气体被吹开之后，所述前边缘被插入到信封开口22a内，使得文件被局部地插入到信封22内。另一个信封定位在信封供应器28上，如图所示。待插入到该第二个信封中的文件(D)在文件传送机26上没有被示出。在如图所示的实例中，信封供应器28在折线上并且倒置地将信封22供应至文件插入站24。每个信封具有向上指向的折片22b，并且每个信封以与文件传送机26成约35-45度的角度定向，并且在图7所示的实例中，与水平面成41度的角度，如图所示。信封22被以相同的角度输送，直至其达到信封密封器50并随后达到放置机构52，如图4-6所示。图8示出了插入板34的放大视图。插入板34定位在文件插入站24和折片22b处。迫使折片22b向下使得折片在插入板的斜边(bevelededge)35处搭(ride)在插入板下方，如图8所示。插入板34具有形成在上表面中的槽42，当推进器销围绕带式传送机26的端部穿过时所述槽接收推进器销40，如图11-12所示。在图8A中总体上以96指示的折片折叠机构将首先辅助向下推动折片至插入板以下，使得在文件被初始插入时，插入板将辅助保持折片打开。在信封被朝向插入板供给的过程中，当原位边缘传感器(homeedgesensor)感测到信封的边缘时，折片折叠机构96将接合并且空气被吹过孔口，使得信封做好进行插入的准备，如下面所述的。信封供应器28包括真空供应台60，在一个实例中，真空供应台包括由伺服电机64(图5)驱动的带62，通过使用经由带的孔口抽吸的真空，允许真空吸力抽吸信封并且将信封保持在带上。真空供应台60与文件传送机成一角度，其中，当正确定向时对应于信封底部的信封顶部被枢转回去，如图所示。插入板34被定位和配置为使得插入板将接合折片22b并且与关于信封开口22a的折片保持机构一起将折片保持打开。空气从插入板34内的空气孔口66排出至信封开口，以吹开信封以允许文件的插入(图8)。可以使用内部空气歧管67为插入板66分配空气，如虚线所示。在一个实例中，插入板34可以由未抛光铝形成，并且从文件传送机到真空台为约3.5英寸宽。在一个实例中，所述台60被配置，使得每个信封以相对于文件传送机成35-45度的角度定向，并且在一个实例中，为41度，如图7所示。伺服电机44可以驱动文件传送机的支撑或驱动链轮38。伺服电机64可以驱动信封供应器中的驱动链轮65，如图5所示。伺服电机44和64可以由合适的控制器70控制，如图1-5所示。图5和6示出了定位在文件插入站24之后的信封密封器50，所述信封密封器将折片密封在信封开口22a上。信封22被辊子或其它定向机构竖直地定向，并且以由信封的主体和折片22b的交线限定的信封的折线22c站立。在该信封密封器50处，折片上的胶被润湿，并且信封被密封关闭。然后信封被供应至放置机构52，在这里，放置机构52处的辊子组件74将信封移动至平坦的或水平的位置，然后在该位置处它可以被堆叠给另一个供应器或者供应至其它机构或处理站，对此没有详细图示。文件插入机20包括不同的传感器，在某些实例中它们可以形成为光电元件。图5中图示了信封原位边缘传感器80的通常位置。图8A示出了在插入板中的纸传感器槽97，所述纸传感器槽包含各种传感器以使推进器指部90移动或推动文件完全进入信封。可以使用不同类型的传感器和光电元件，并且参考图13的下述说明和流程图描述了基础的传感器。传感器的位置可以根据具体尺寸和设计变化，但是所述说明将良好呈现可被使用的传感器的类型。现在参考传感器和光电元件开始各个伺服电机的操作的说明，以理解与信封和文件流有关的各种功能。图13是图示基本模块和算法的流程图，所述基本模块和算法用于与沿信封供应器的信封和作为被插入到信封内的插入件的文件的供应对应的产品流。为了描述方便，术语“文件”表示不同的作为被插入到信封内的插入件的纸，包括一张或多张纸，例如页组(pageset)。处理开始于机器开启功能(方块100)，所述机器开启功能启动文件传送机，在该实例中，所述文件传送机被形成为带式传送机，以每小时20000个作为插入件的文件循环，并且允许标准操作和执行文件插入。在一个实例中，每小时可以处理20000个形成为文件或插入件的双页组。当机器开启模式正在运行并且初始化用于信封供应器的伺服电机64(方块104)时，信封站功能开启(方块102)或可运作。当信封原位边缘传感器80被满足时(方块106)，例如当信封的边缘已经被该传感器感测时，信封供应器和在该实例中作为带式传送机的文件传送机将开始循环直至信封做好在文件插入站处的进行文件插入的准备。当该信封原位边缘传感器80被满足时，随着折片被打开并且被推下使得折片在插入板下方并且空气被从集管通过孔口被吹送并且进入信封开口以打开信封(方块108)，信封也做好了进行插入的准备。当例如定位在真空供应台上的信封提升(staged)(或支撑)传感器被满足时(方块110)，信封供应器伺服电机被初始化，并且信封供应器将供应信封直至信封提升(或支撑)传感器和信封插入站功能被满足。当机器开启模式在进行中时，插入站功能开启以允许插入文件(方块112)。当定位的直通波束传感器(thrubeamsensor)和中心传感器被满足时(方块114)，这将完成三步处理中的第一步，并且允许推进器指部在文件已经被首先插入信封的开口中之后将作为插入件的文件移动进入信封中。当中间传感器被满足(还是方块114)指示已经达到中间位置时，这是三步处理中的第二步，其将允许推进器指部将作为插入件的文件移动到信封中。当推进器指部原位传感器被满足时(方块116)，这是三步处理中的第三步，其将允许作为推进器指部的传送机销将作为插入件的文件移动入信封中。当产品被插入信封中并且推进器指部已经被移动入插入板34的槽中时，推进器指部前进传感器(pusherfingeradvancesensor)被满足(方块118)。在该功能被满足之后，为信封供应器和文件传送机重复该整个过程，以允许文件继续插入信封中。文件传感器槽97中的传感器(或多个传感器)将指示何时文件例如通过推进器销的辅助已经首先延伸到插入板上。虽然传感器可以定位在文件插入机上的不同位置处，不同的传感器，例如直通波束传感器和中心传感器以及推进器指部原位传感器和推进器指部前进传感器，可以沿着总体上在图8A中描述的侧面定位，使得当轴承支撑件向前横穿时，传感器将知晓文件已被插入信封中的、相对于推进器指部和台阶的位置。有两种模式将允许例如为作为插入件的双页组的文件从操作员初始化的指定的文件供应器拉出。这些文件可能已从折叠机装载到供应器中，所述折叠机例如为在通过引用引入的专利申请‘972中描述的折叠机，或者已经存储在文件供应器中。文件供应器被示意性地示出在图1-3的150和152处。这两种模式为基础输送模式(方块120)和系统输送模式(方块140)。基础运输模式将允许文件供应器150、152通过使用软件控制顺序的开启和关闭而在文件传送机上供应将作为插入件的文件。供应器开启功能(方块122)允许操作员选择哪个文件供应器150、152将造访(runinto)文件传送机以及文件在文件插入站处被插入信封中的顺序。例如，不同的文件供应器可以包含不同的文件，例如多页组或其它类型的文件，并且操作员将选择哪个文件供应器将向文件传送机26供应文件。当操作员选定某一个文件供应器来供应用于插入的文件时，真空泵开启功能(方块124)发生。真空泵被打开并且为一个或多个待分离的文件提供必要的真空以准备好作为插入件的文件。作为操作员功能的定序(sequence)开始(方块126)。操作员通过使用嵌入的软件确定何时所述定序将开始。当操作员初始化定序开始(方块126)并且将作为插入件的文件分离使得控制文件传送机的伺服电机使文件从供应器前进到传送机时，真空电磁阀开启功能(方块128)发生。伺服前进功能(方块130)将使用来自嵌入的软件的控制信号初始化伺服电机以执行前进，并且遵循操作员已经设定的相对于文件插入站的顺序。当嵌入的软件发送信号时，服务器返回原位功能(方块132)并且设定文件插入站以重复该过程。系统输送模式(方块140)是这样一种模式，在该模式下，操作员选择文件传送机和文件插入站何时被文件上的打印信息控制。软件将信息传递给基础机器以控制何种文件将被形成为待与源自控制文件的信息结合的插入件。供应器开启系统(方块142)是允许操作员选择哪个文件供应器将为系统模式开启的一种功能。如果不需要该控制文件，嵌入的软件将阻止文件供应器供应。应当理解，可以通过使用折叠机折叠和制备作为被传送至信封的插入件的文件，所述折叠机为序列号为13/972,972的美国专利申请中公开的组合的刀式和弯曲式折叠机，在该折叠机中，积聚器将积聚至少一张诸如页组的柔性基片材料，并且邻近积聚器的刀式折叠机具有接收所述至少一张柔性基片材料的刀式折叠板和相对于所述至少一张柔性基片材料往复运动的刀片。弯曲折叠驱动辊与刀式折叠机相邻并且接收由刀片驱动的至少一张柔性基片材料以形成刀折痕(knifefold)。至少一个弯曲式折叠机沿着弯曲折叠驱动辊定向并且接收所述刀折痕以在所述至少一张柔性基片中形成弯曲折痕(bucklefold)。在该折叠机中可以使用一个或两个收集器，并且单组或完成的子组可以以零度被倾倒入插入机的轨道上，或者倾倒在传送机上，并且所述处理重复进行。受益于呈现在前述说明和所附的附图中的教导，本领域技术人员将设想出本发明的许多修改例和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且所述修改例和实施例意在包含在所附的权利要求的保护范围内。