用于同步半自动并行分拣的方法和设备的制作方法

专利名称：用于同步半自动并行分拣的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及物品的半自动分拣，更具体来说，涉及一种分离的显示画面(display)，即，一种被点亮并动态移动的电子滚动带(electronicticker-tape)，其传播表示待人工分拣的物品的目的地位置的易见信号。该信号采用人类可读的形式，并且随着待分拣物品被运向位于多个目的地位置附近的人工分拣操作员，该信号保持基本上接近该物品。
背景技术：
每天，包裹递送公司从散布于广阔地理区域的数千个位置收集数百万个包裹，并把它们运送到分拣设施以进行处理。最初，受雇于分拣设施的工人执行分拣过程，即，他们必须从一个分拣台将包裹抓取、提起、搬运、并且放置到另一分拣台。现在，由于新的分拣设施配备有自动的分拣和传送系统，人工劳动的广泛使用已减少了。
然而，由于各种原因，完全取代人工分拣过程是不切实际的或者不是所希望的。而且，甚至希望将人工分拣系统和自动分拣系统集成起来，以创建半自动分拣过程。例如，公知的是，机械地对向人工分拣员传送的对象物进行预分拣；机械地将对象物从进件传送器(feed conveyor)转移到邻近的接收容器中，以便以后进行人工分拣；以及在人工分拣过程可以继续之前使人工分拣员来扫描附于包裹的机器可读标签。
美国专利5,697,504(Hiramatsu等)描述了一种视频编码系统，该视频编码系统读取字母数字符号(如邮件的地址和邮政区码)并将其转换为条形码，然后将该条形码打印并附于物品上。此后，扫描该条形码，并在编程控制下根据该条形码表示的目的地位置对邮件进行自动分拣。如果视频编码器不能辨认字母数字符号，则终端将邮件的地址显示给操作员，然后操作员对该地址进行辨认到生成条形码所必需的程度。
在美国专利4,776,464(Miller等)中所描述的物品处理和择路系统包括一种用于对附于行李件的标签上的目的地数据进行光学检测的自动方法和系统。其中，所述标签带有唯一设定的目标符号，该目标符号被设置为与表示行李预定目的地的数据相邻。置于换路器(diverter)上游的摄像机在标签经过该摄像机的视野内时捕获所述标签上的目标符号和其它有关信息。然后对目的地数据进行处理并将其用于在编程控制下指示换路器。
法国专利2,676,941(Roch)描述了一种自动信封分拣系统，该自动信封分拣系统包括进件传送器、切换装置以及按行和列排列的一系列位仓(compartment)。这些位仓包含多个单元(module)，所述单元被设计为接受根据最终目的地分拣的信封直到单元装满为止。其后，利用以空单元替代满单元的机构来自动清空位仓。
美国专利4,615,446(Pavie)中所公开的分拣机描述了一种自动分拣系统，其中，沿着并行的进件传送器向切换单元传送信封，该切换单元读取附于各信封的目的地标记。基于所述目的地标记信息，切换单元要么允许信封继续不间断地传向下游分拣线，要么将信封导向邻近的并行传送器，该并行传送器将信封传向另一下游分拣线。
Verbex Voice系统公司(Edison，NJ)制造并经销一种便携式连续语音识别器便携式Speech CommanderTM，其可与头戴式送受话器(headset)一起使用，并且对与远程计算机通信的语音响应进行数字化。从事人工分拣并佩戴Speech CommanderTM的操作员可以对头戴式送受话器说出物品的目的地位置，计算机接收并处理所述物品的目的地位置。然后计算机通过头戴式送受话器以语言提示对操作员作出响应，该语言提示标识与所述物品的目的地位置相关联的接收器(receiver)或贮箱。
现有技术的自动分拣设备依赖于机器可读的代码和符号。对附于对象物的代码或符号进行解码，并且，使用所得的信号在编程控制下自动分拣并传送对象物。如果自动分拣过程未能正确地传送对象物，那就必须对该对象物进行人工分拣。目前，在自动分拣过程之中或之后的人工分拣需要操作员在继续进行分拣过程之前对要分拣的各物品上的机器可读标签进行译码。
因此，现有技术中需要一种系统，其用于通过消除重复步骤(例如对要分拣的各物品进行手工扫描、标记以及贴标签)来改进人工分拣；提供一种装置，人工分拣员通过该装置能够快速且容易地识别待分拣的物品；减少由于误读标签而引起的分拣差错；以及提高人工分拣员的处理效率。

发明内容
本发明试图通过消除冗余的人工过程(例如在可以对物品进行分拣之前对其进行的手工扫描、标记或贴标签)来协助人工分拣操作员。本发明还试图通过提供一种以与物品的移动对应的方式移动的分离的短暂信号，来协助人工分拣操作员，利用这种信号，可以快速且容易地识别待分拣的物品。最后，本发明试图协助人工分拣员提高处理速度和减少误分拣差错。
根据本发明，通过提供一种设备来实现这些目的，该设备包括传送器，其被布置以将物品传送给分拣操作员；以及分离的指示器(indicator)，其以与待分拣物品的移动对应的方式来移动，将所述物品与一关联目的地地址关联起来。
本发明在其一个实施例中，还试图通过提供一种分离的文本显示画面，来解决所述过程问题和上述现有技术的不足，该显示画面用于以人类可读的形式对要分拣的物品及其关联目的地位置进行标识。所述显示画面在关联物品被向位于多个目的地位置附近的人工分拣员传送时保持基本上接近该物品。
这里，指示器是以人类可感知的方式来呈现的信号，其标识待分拣的物品，并将该物品与目的地位置相关联。这里，显示画面是以视觉可感知的形式来呈现文本信息的信号，其标识待分拣的物品和关联目的地位置。无论是指示器还是显示画面，信号都是暂时的，以与物品的移动对应的方式移动，并可与关联目的地位置信号相匹配，作为人工分拣过程的一部分。出于本公开的目的，当涉及设备发送的或分拣操作员接收的信号时，动词“传播(transmit)”的任何形式都与动词“呈现(present)”的任何形式完全同义。
在优选实施例中，布置有两个并行的进件传送器，以向切换单元传送待分拣的物品。切换单元被构造为在所述并行的传送器之间传送物品，并以有序的顺序将物品卸载到分拣传送器上。分拣传送器将物品运向分拣操作员。分离的显示器(LED板)被设置为与分拣传送器相邻，并被构造为呈现动态移动着的字母数字字符，与电子滚动带很相似。LED板在编程控制下呈现表示所述物品和关联目的地位置的信息，使得该信息以与所述物品的移动对应的方式在视觉上移动。目的地位置位于与分拣传送器和分拣操作员相邻的位置处，并被构造为当关联物品正在趋近时传播可感知的信号。分拣操作员在观察到呈现在所述显示器上的信息以及从所述关联目的地位置传播的信号时，将物品从分拣传送器取下并将其放置在所述目的地位置中。
实践中，根据附于物品并由光阅读器输入到编程逻辑控制器的目的地戳记(indicia)来对切换单元、分离的指示器以及目的地位置信号进行控制。所述控制器为每个物品指配一目的地位置，并生成目的地信号，随后为分拣操作员将其转换并呈现为人类可读的形式。各传送器上的轴编码器(shaft encoder)在直接位于光阅读器和切换单元之前的光电元件传感器激活这些装置时，跟踪物品的位置并将结果与特定物品相关联。
易知并入本发明的另选实施例。例如，可以用投射到移动物品上的光束来取代所述显示器，可以用固定的显示器标识关联目的地位置。此外，可以用可听信号取代视觉信号。此外，由于分离的指示器的灵活性，所以可以响应于目的地位置的数量或操作量的波动来简化或扩充优选的分拣配置的结构。


图1是实现本发明的分拣系统的俯视简图。
图2是从分拣操作员的视点看到的分拣传送器和一些目的地位置的立体图，其示出了标识两个待分拣物品的显示画面。
图3是从分拣操作员的视点看到的分拣传送器和一些目的地位置的立体图，其示出了其中一个物品等待分拣而另一物品错误地处于传送器上的显示画面变化。
图4是从分拣操作员的视点看到的分拣传送器和一些目的地位置的立体图，其示出了其中相关联的目的地位置已满的显示画面变化。
图5是典型的目的地位置组的背视图。
图6示出了本发明的另选实施例由上方的投影单元构成的分离的指示器。
图7是用于分拣系统在可编程控制器的控制下的操作的控制系统的框图。
具体实施例方式
下面更详细地参照附图，所有这些附图中，相同的标号都表示相同的部分，图1示出了本发明的同步并行分拣系统10。作为概述，分拣系统10包括具有动力的进件传送器12a、12b；具有动力的中转传送器(transitional conveyor)18a-18d；具有动力的分拣传送器20a、20b；切换单元30，用于确定哪个分拣传送器承载物品；分拣操作员48可以感知的显示器46；以及目的地位置组(loacation cluster)51-58。
可以整体地或部分地简化或扩充本发明10，以建立附加的结构。例如，可通过去除中转传送器18c、分拣传送器20b以及目的地位置组55-58，来简化图1中所示的实施例。另选地，根据图1中所示的实施例，可以通过包括附加的切换单元或目的地位置组来扩充中转传送器18c、18d，以建立更复杂的设备。
下面转向对图1所示优选实施例的详细描述，具有动力的进件传送器12a、12b沿着箭头A的方向传送待分拣物品(如包裹P1-P4)，使得这些包裹在光阅读器14a、14b下经过。位于相应的进件传送器12a、12b的起始处的各个光阅读器14a、14b扫描并捕获附于各包裹的目的地戳记，所述目的地戳记被以字母数字字符、条形码或二维符号(如MaxiCode符号)的形式发现。光阅读器14a、14b将扫描过程中捕获的目的地戳记提供给可编程逻辑控制器(PLC)25。
美国专利5,291,564、5,308,960、5,327,171以及5,430,282中示出了一种合适的光阅读器系统，该光阅读器系统用于对多个符号体系(包括字母数字字符)形式的目的地戳记进行成像，通过引用将所有这些专利并入于此。在美国专利4,874,936、4,896,029、5,438,188、5,412,196、5,412,197、5,343,028、5,352,878、5,404,003、5,384,451、5,515,447以及欧洲专利0764307中，描述了用于对条形码和MaxiCode密集码(densecode)符号体系进行定位和解码的系统，通过引用将所有这些专利并入于此。现有技术中公知的其它系统也可以适用。
本发明10需要包裹流的同步。对目的地戳记的扫描以及人工包裹处理需要在各包裹之间存在一定的时间和空间间隔。同步化流调节器16(未示出)保持进件传送器12a和12b、中转传送器18a-18d以及分拣传送器20a和20b之间的恒定速度比。PLC 25以公知的方式产生使输入到进件传送器12a、12b上的包裹同步的定时信号。这些定时信号还指示将包裹从进件传送器12a、12b传送到中转传送器18a-18d的速率。例如，在优选实施例中，以每分钟30件的速率将包裹传送到各进件传送器12a、12b上。另外，这些定时信号有助于保持包裹之间的预设时间间隔。
同步化包裹流还需要在分拣系统10中全程监视包裹。这里，由束光电元件发射器26a-26d来监视各包裹的位置。这种光电元件是反射回归(retro-reflective)型的，其在恰经过前方的包裹遮断光束时提供信号。直接安装在各光阅读器14a、14b上游的发射器26a通过PLC 25向各个阅读器触发“启动”信号。在合适的时候，直接安装在切换单元30上游的发射器26b通过PLC 25向切换单元30触发“换路”信号。直接安装在切换单元30下游的发射器26c跟踪离开的包裹。发射器26d跟踪离开中转传送器18c、18d并进入分拣传送器20a、20b的包裹。
设置了旋转带编码器28(未示出)，以测量各传送器12a、12b、18a-18d、20a以及20b的位移。在优选实施例中，传送器是带或具有动力的辊式传送器(roller conveyor)。然而，出于本公开的目的，“传送器”用于包括将物品从一个位置移动、传输或运送到另一位置的任何具有动力或者无动力的设备。PLC 25响应于来自发射器26a-26b、光阅读器14a和14b、以及编码器28的输入信号，以公知的方式对传送器的速度进行调节并对切换单元30进行控制。一旦将特定包裹与特定位置处的编码器计数相关联，就可以按公知的方式在系统中全程跟踪该包裹。
传送领域的技术人员可以理解，可以容易地以其它单元来替换上述多个单元中的许多单元。作为例示而不是限制，以下事实是公知的诸如滑板(slide)或辊的其它传送器可以提供与带或具有动力的辊式传送器相同的功能；包裹可以是可由传送器运送的任何尺寸或形状的物品；包裹的其它特征或属性可以提供与目的地戳记相同的功能；其它装置或人工操作员可以提供与光阅读器相同的功能；其它装置或人工操作员可以提供与切换单元相同的功能；以及，其它装置或人工操作员可以提供与PLC相同的功能。
进件传送器12a、12b按箭头A的方向将包裹传送到中转传送器18a、18b，再传送到切换单元30。在整个分拣发明10中，可以用公知的装置(例如美国专利5,439,098中所描述的有动力的带圈，通过引用将其并入在此)来实现将包裹从一个传送器导向另一传送器。现有技术中公知的其它系统也可以适用。
切换单元30是一换路站，其被构造为在传送器18a、18b之间传送包裹并将包裹卸载到传送器18c和18d上。美国专利3,246,733、5,620,102、5,291,564、5,308,960、欧洲专利0438667A2以及美国专利申请08/878,306、09/200,487中示出了合适的切换单元，通过引用将所有这些并入于此。现有技术中公知的其它系统也可以适用。
PLC 25被构造为接收来自光阅读器14a、14b的输入信号，该信号表示在扫描过程中捕获的目的地戳记。PLC 25以公知的方式将该目的地戳记与目的地位置组51-58内的目的地位置接收器a-x进行匹配，并创建表示该匹配的唯一的目的地信号S。优选地，各目的地信号S包括至少三个部分唯一的包裹编号；包裹的目的地城市/州；以及接收器标示(designation)。由此，每个目的地信号S形成唯一的标识符，该标识符使得PLC 25可以跟踪各包裹并根据包裹位置来控制分拣系统10。
例如，在光阅读器14a扫描了包裹P4之后，因为目的地位置接收器52k(目的地位置组52中的接收器k)与附于包裹P4的目的地戳记相关联，所以PLC 25选择该接收器。然后PLC 25生成并指配表示接收器52k与包裹P4之间的关联的目的地信号S4。
切换单元30被构造为接收由PLC 25发送的目的地信号S。例如，当接收到来自PLC 25的关于包裹P1-P4的目的地信号S1-S4时，切换单元30将包裹P1从中转传送器18b转到中转传送器18d，并将包裹P2从中转传送器18a传送到中转传送器18c。结果，如图1所示，使得包裹P2和P3在中转传送器18c上，而包裹P1和P4在中转传送器18d上。切换单元30之所以将这些包裹放置在这些传送器上，是因为PLC 25对包裹P2和P3指配了中转传送器18c下游的接收器。类似地，PLC 25对包裹P1和P4指配了中转传送器18d下游的接收器。
将包裹P1、P4从中转传送器18d传送到分拣传送器20a，将包裹P2、P3从中转传送器18c运送到分拣传送器20b。如虚界线所示，分拣传送器20a跨越顺序的操作区42a、42b，而分拣传送器20b跨越顺序的操作区42c、42d。各顺序操作区42a-42d包括分拣操作员48、位于分拣传送器20a和20b的相对侧的成对的目的地位置组51-58，并且各顺序操作区42a-42d限定了这样的区域其中，包裹被从分拣传送器20a、20b移开并被传送到其相应的目的地组对中的相关联的目的地位置接收器a-x。
如图1所示，操作区42a包括目的地组51、53；操作区42b包括目的地组52、54；操作区42c包括目的地组55、57；操作区42d包括目的地组56、58。如图2所示，典型的目的地位置组52包括目的地位置接收器a-x的矩阵，在优选实施例中，该矩阵是位于分拣操作员48的前面和后面的柜(cubicle)或单元(cell)的阵列。
下面参照分拣传送器20a上的包裹P1和P4来描述分拣过程；对包裹P2和P3的分拣都沿着分拣传送器20b进行。
紧邻分拣传送器20a安装有显示器46。如图2中所最佳地示出，显示器46是紧邻分拣传送器20a安装的发光二极管(LED)板。显示器46被构造为在编程控制下传播动态移动的字母数字字符，非常像电子滚动带。换句话说，显示器将呈现视觉上级联或者看起来以与物品向传输机下游移动的速度相同的速度连续往LED下游移动的字符。还可以将显示器46构造为呈现多种颜色，并使得字母数字字符闪光或闪烁。
显示器46还被构造为接收来自PLC 25的目的地信号S，并且以公知的方式将目的地信号S转换为对正进入分拣传送器20a的包裹进行标识的字母数字字符。为实现这个目的，一旦包裹进入分拣传送器20a，光电元件发射器26d就立即向光阅读器14a发信号，以再次对该包裹进行扫描。该第二扫描步骤以公知的方式触发PLC 25，以将目的地信号S发送到显示器46，在显示器46处，目的地信号S的两个部分(即城市/州标示以及接收器标示)得以呈现。
如下所述，包括可能的变化，当包裹进入包含有关联目的地位置的操作区并即将被置于其中时，包裹的完整的城市/州标示和接收器标示得以呈现。继续上述示例，目的地信号S4表示目的地位置接收器52k与包裹P4之间的关联。如图2中所示，从PLC 25接收的信号S4呈现在显示器46上，作为动态移动的城市/州标示和接收器目的地标示“BosMa 52k”，其被标示为“47”。这里，“BosMa”表示从目的地戳记捕获到的城市和州，“52k“表示其中存放目的地为Boston，Massachusetts的包裹的目的地位置接收器。标示47随着各包裹沿着分拣传送器20a传送而保持在旁边并基本上靠近该包裹。在优选实施例中，标示47闪光，以进一步标识待分拣的包裹。虽然只有标示47闪光，但是如下所述，其它信息也可出现在显示器46上。
每个分拣操作员48位于各组面对的目的地组51、53或52、54之间，以便于轻松可及传送器20a上的包裹P1、P4，可以容易地看见显示器46，并且轻松可及目的地位置接收器a-x。当包裹P4进入顺序操作区42b时，它经过光电元件26d的前面，对光束的遮断触发了到光阅读器44a的信号，以对该包裹进行扫描。当对附于包裹的目的地戳记进行扫描时，经由PLC 25向显示器46发送信号以对信号S4(表示包裹P4的包裹信息“BosMa 52k”47)进行广播。同时，组52内的目的地单元k的周边被点亮。
围绕每个目的地接收器的周边安装有点亮条带59。每条条带由包入保护性覆盖物内的LED灯构成，可以由来自PLC 25的信号将其点亮。当目的地为特定接收器的包裹进入了相关联的操作区并应被放入接收器中时，通过条带59照亮该接收器的周边。本领域的技术人员可以联想到许多合适的另选标记系统，例如荧光灯、光导管(light pipe)、光纤或位于接收器的各角部处的灯。
在分拣过程中，此时，在显示器46呈现闪光的包裹信息47并且接收器52k的周边被点亮的情况下，通过显示器46来以视觉方式提醒分拣操作员48应该将目的地为Boston，Massachusetts的包裹P4放在组52中的接收器k中。作为响应，分拣操作员48将包裹P4从分拣传送器20a取下，并将其放入组52中的接收器k中。
在PLC 25接收到来自分拣操作员48的适当信号(如下所述)，或者在包裹离开相关联的操作区42b之前，接收器52k将保持点亮并且包裹标识47将保持可见。为了确认地址，分拣操作员48将标示47与包裹上的目的地戳记进行对比。操作员将“错误的”包裹放在一存储区(下面将进行说明)中，并且如果对于两个连续的包裹都不匹配则操作员可以停止整个分拣过程。由此消除了可能的系统差错。这种差错可能发生在各个分拣阶段，包括读取标签和条形码的阶段以及计算目的地容器编号的阶段。
为了确认已正确置放了包裹P4，以及为了从显示器46消去特定的标示“BosMa 52k”47，操作员48按下键盘62上的码。该码由PLC 25接收，将消去标示47和条带59。另选地，可以用具有与PLC 25进行通信的麦克风的头戴式送受话器来替换键盘62，所述头戴式送受话器既能进行语音识别又能进行话音合成。分拣操作员48可以通过对麦克风说话来口头地通知PLC 25已置放了所述物品，PLC 25从麦克风进行接收，并将其视为消去标示47和点亮条带59的命令。
目的地为Danbury，Connecticut的包裹P1先于包裹P4在阅读器44a处被扫描，并由PLC 25对其指配了组51中的接收器a。操作区42a中的分拣操作员48以上述的针对包裹P4的方式，将包裹P1放入单元51a中，并通过在键盘62上输入恰当的码来消去标示“DanCt51”。以下描述系统在操作区42b中对于包裹P1的进一步操作。
在优选实施例中，操作员48是人。因此，各操作区42a、42b内的传送器的长度约为7到8英尺长。传送领域的技术人员应当明白，可以由其它单元来替代人类分拣操作员48以及显示器46的功能。作为示例而不是限制，可听信号、光束、或者人类或人类辅助装置可以接收到的其它可感知信号都可以提供与LED显示器46相同的功能。类似地，机械臂或机器人可以协同人类操作员或在人类操作员的控制下工作。
如上所述，分拣操作员48可以将包裹放入标示的接收器a-x中。如下所述，分拣操作员48可以允许包裹继续行进到分拣传送器20a的末端，包裹在此被卸入存储容器64(图1所示)中，或者，可以从分拣传送器20a取下包裹并将其放到存储架66(图2所示)上。
每个目的地位置组51-54都可以由打包操作员68从背面来卸货。如下所述，打包操作员的作用是从目的地接收器取下包裹，并将所述包裹装入运输箱116。
图3进一步示出了图2所示的显示器46的操作。包裹P6和P8已分别进入了操作区42a和42b。出于本说明的目的，包裹P6和P1的地址都是Danbury，Connecticut。由于地址标签写得很差，结果包裹P8错误地处于传送器20a上。包裹标识编号P6’是显示器46上与包裹P6相邻的标示。包裹标识编号P8’是显示器46上与包裹P8相邻的标示。如上所述，优选地，各目的地信号S包括至少三个部分唯一的包裹编号；包裹的城市/州目的地；以及接收器标示。包裹标识编号是目的地信号S的第三部分。
标示P6’和P8’标识包裹，但不是相关联的接收器。P6和P8的目的地位置都未出现在显示器46上，这是因为第一包裹P6正在区42a中等待前一包裹P1被捆绑处理。包裹P8的目的地位置不出现在显示器46上是因为它不属于操作区42b。由此，两件包裹都不会被放入相关联的接收器中。对于包裹P6，一旦置放了包裹P1并且输入了码以消去关联标示，就将在显示器47上闪光呈现P6的目的地位置信息。作为对包裹P6的显示画面，显示器46直到包裹P6进入了包括关联接收器的操作区之后才呈现目的地标示。一旦其确实进入了相关联的操作区，就呈现目的地标示，然后可以将包裹P6放入接收器51a中。
对于包裹P8，操作员可以允许其被卸载在存储区64中或者将其取下并放在存储架66上。然后分拣操作员取消标示P8’。可在之后的时间利用手持条形码扫描器(未示出)来对存储区64接收到的或放在存储架66上的那些包裹进行扫描，以确定相关联的接收器。
图4进一步示出了图2所示的显示器46的操作。这里，用标示“XXX52x”80而不是通常的包裹标示信息来标识包裹P12。这个唯一的信号意味着接收器52x中的包裹已达到了预定数量，即，单元52x已满。由于52x中没有空间了，所以包裹P12和以类似方式标记的任一随后的包裹都必须被放在存储区64或66中，直到如下所述地由打包操作员68清空了接收器52x。在预计到接收器满时，分拣操作员48可以通过在键盘62上输入所述接收器的标示来向PLC 25发送“接收器满”的消息。
图5是示出典型的目的地位置组的背视图。从背部利用标签100来标识位置接收器。在目的地接收器a-x的顶行直接上方布置有LED显示屏102，其可以与上述显示器46相同。各目的地位置的背面还布置有接收器后门110和接收器条形码标签112。各目的地位置组51-58的背部设置有键盘114。
当特定的接收器为满时，如以上针对52x所述，显示器102呈现接收器标示104。这里，由于打包操作员68仅仅关心哪个接收器为满，所以标示104限于接收器编号。当观察到“满”消息时，打包操作员68从已满的接收器将所有包裹转移到邻近的运输容器116。
在操作过程中，显示器102呈现这些已满的目的地接收器的编号。如图5中所示，单元s、x以及j已满。但是出于本公开的目的，只涉及接收器j。作为响应，打包操作员68用手持条形码扫描器(未示出)来手工扫描j标签112，或在键盘114上输入j标示。PLC 25存储由扫描器或键盘产生的信号。
然后，打包操作员68打开j门110并将这些包裹移入相邻的运输容器116，同时对放在运输容器116中的包裹的总数进行计数。打包操作员68在键盘114上输入该数。PLC 25以公知的方式将表示放在容器116中的包裹的信号与表示单元j的信号存储在一起。
然后，打包操作员68扫描附于运输容器116的运输容器条形码标签118。PLC 25以公知的方式将表示运输容器116的信号与两个先前的信号(即，从标签112获取的目的地位置和放在容器116中的包裹的总数)存储在一起。这三个信号由PLC 25一起存储，以用于跟踪以后的包裹移动和位置。这个最后的扫描步骤使得标示104被从显示器102消去。如前所述，可以用话音数据输入来替换键盘输入步骤。
参照图7的框图，通过可编程逻辑控制器(PLC)25使得分拣系统10的操作自动化。PLC可以接收来自光阅读器14a、14b、44a、44b的输入信号，这些光阅读器读取包裹上的字母数字字符、条形码或二维符号(如MaxiCode符号)。这种符号可以包含地址信息，该地址信息使得PLC可以以公知的方式来确定哪个传送器18c、18d可以正确地将包裹传送到恰当的分拣传送器20a、20b。布置了光电元件发射器以检测包裹的位置，这些光电元件的输出被输入到PLC 25。PLC也可直接从其它传感器(未示出)(例如，用于测量包裹的尺寸的标尺或装置)接收关于包裹P的信息。布置有旋转带编码器28，以测量各传送器12a、12b、18a-18d、20a、20b的位移，并且这些编码器28的输出被输入到PLC。还可以在键盘62、114处手工输入包裹信息。PLC响应于这些输入信号，向在传送器之间传送物品的切换单元30发送控制信号，并向标识包裹和位置目的地的显示器46、102和条带59发送控制信号。
另选实施例图6示出了具有分离的指示器的分拣系统140的另选实施例。一般来说，上方的投影单元150包括灯152，所述灯152将高度聚焦的光束投射到待分拣包裹上。与上述的标示47相似，该光束充当对于分拣操作员48的视觉指示器。安装在各行接收器的端部处的固定窗显示器154呈现相关的目的地信息。
更具体来说，在分拣传送器20a、20b的直接上方安装有上方投影单元150。由于分拣传送器20a、20b是相同的，所以将仅参照分拣传送器20a来描述分拣过程。每个投影单元150的长度为传送器20a的长度，并包括多个小灯152。在本优选实施例中，这些灯是相隔1到5英寸(1”-5”)安装的发光二极管(LED)。各LED 152被布置为当点亮时，其向传送器20a的表面投射光束。
与上述的LED显示屏46相似，LED 152被构造为在编程控制下呈现动态移动的光束序列。这里，当包裹在分拣传送器20a上从各LED 152下方通过时，各LED 152将对该包裹照耀短暂的时间。由PLC 25以与传送器20a相同的速度来点亮LED 152。多个LED 152以此方式协作创造出这样一种视觉效果即，看起来光束随着包裹往传送器下游移动保持聚焦在该包裹上。
在每行接收器的端部安装有窗显示器154。如图6所示，窗显示器154是发光二极管(LED)显示板，其安装在从接收器阵列向外伸出的固定框架内。优选地，显示器154被构造为传播或呈现至少三行字母数字字符。与上述显示器46相似，显示器154也被构造为接收来自PLC 25目的地信号S，并以公知的方式将目的地信号S转换为表示分拣信息的字母数字字符。
显示器的第一行可以包括接收器标示。这里，其为单元编号9。由于单元9与Boston，Massachusetts相关联，更具体来说，与邮政区码02201相关联，所以在PLC 25的控制下第一行和第二行呈现该信息。第三行是按顺序动态移动的目的地单元列表，其反映了随后的包裹的目的地单元。
在操作过程中，一旦包裹进入了分拣传送器20a，光阅读器44a就立即重新扫描该包裹。例如，目的地信号S4表示目的地位置单元9与包裹P4之间的关联。在对附于包裹P4的目的地戳记进行扫描时，经由PLC 25向显示器154发送信号以传播信号S4，即单元目的地编号9和表示包裹P4的包裹信息“Boston MA 02201”。同时，以与上述相同的方式通过带59来点亮目的地单元9的周边，并点亮包裹P4直接上方的灯152a以向包裹P4上投射光束。
此时，在分拣过程中，当显示器154呈现出包裹P4的信息并且单元9的周边被点亮时，以视觉方式提醒分拣操作员48目的地为Boston，Massachusetts的包裹P4应放在单元9中。作为响应，分拣操作员48从传送器20a取下包裹P4并将其放在单元9中。
上述类型的光束传感器158的阵列被布置为使得其发射器和接收器位于传送器20a的相对侧。在本优选实施例中，多个传感器158被设置为间隔1到5英寸(1”-5”)，并以灯152的正下方为中心。这里，传感器158跟踪在各操作区42b、42a内的包裹的位置，并充当针对灯152的关/开控制器。
继续图6所示的包裹P4的示例，随着包裹P4沿传送器20a传输，其遮断各传感器158的光束。对光电元件的光束的每次遮断都会经由PLC25向安装在直接上方的LED 152发送信号，以使LED 152点亮。这样，当包裹P4位于传送器20a上时，几乎连续的光束保持聚焦在包裹P4上。一旦从传送器20a取下包裹P4，则下一个光电元件不被遮断。由此，未遮断光电元件光束直接上方的LED 152像所有随后的LED一样保持熄灭。
在操作过程中，在分拣操作员48的面前可以具有分拣传送器20a上的连续的包裹行。每件包裹都由从各个LED 152投射的光束来跟踪，并且显示器154包括被排序为与包裹序列对应的目的地单元列表。在光电元件光束被遮断处，灯立即点亮。在光电元件光束未被遮断处，直接上方的灯保持正常熄灭状态。进一步，当已从传送器取下包裹时，下一个光电元件光束不被遮断。这个未遮断的光束使得向PLC 25发送信号已置放了包裹。作为响应，PLC 25呈现下一包裹的分拣信息。
与上述的显示器46相似，显示器154只在包裹位于相关联的目的地组内并且应被放入相关联的接收器中时，才呈现目的地组和分拣信息。在图6的示例中，包裹P4和P5分别位于其相关联的操作区42b、42a内，并应被置放。由此，各显示器154呈现与这些包裹相关的分拣信息。另一方面，包裹P6-P8仅分别由其相关联的目的地接收器“29”、“52”以及“12”来标示。在已置放了包裹P4之后，标示“9 Boston MA 02201”将被替换为单元标示编号“2”和P4之后的下一包裹的相关联目的地信息。这里，其为单元标示“52”或者呈现在显示器154的第三行上的下一单元编号。P4之后的第二个包裹被针对单元“12”进行标示，并且被以相同方式进行处理。以类似的方式来处理包裹P5和P6。
该另选实施例描述了一种结构，通过该结构，分离的指示器以与包裹的移动对应的方式移动，并将包裹与关联的目的地位置相关联。对于本领域技术人员，易知其它结构可以实现相同的目的。作为示例而不是限制，安装在上方并接合到循环驱动35部件的各灯可单独地进行照明和跟踪，即，保持连续地瞄准在特定包裹上，直到该包裹被从传送器取走。类似地，安装在上方的灯可以被可转动地安装，并受到电机控制，从而以弧形投射光束。这样，各灯都可以投射移动的光束，该移动光束跟随包裹一定距离，直到该包裹到达来自相邻灯的光束。在这些示例中，分离的指示器以与包裹到关联目的地位置的移动对应的方式移动。
在所述优选或另选实施例中，上述分拣系统通过以下方式来协助人工分拣操作员消除冗余过程，如手工扫描和给包裹贴标签；建立操作员与控制系统之间以及操作员之间的的通信；减少误分拣差错；为系统提供这样的灵活性，即可以对操作员和目的地位置的数量进行调节以反映操作量；以及，提供只需要对新操作员进行最少培训的系统。这些系统尤其适用于小型和中型包裹分拣设施，其为许多目的地位置提供服务或具有显著的操作量波动。
本领域的技术人员应该理解，本文所描述的程序、过程、方法等不与任何具体计算机或设备相关，也不受它们的限制。相反，可以使用具有根据本文所述教导而构造的程序的各种通用机器。类似地，可以证明，通过具有硬布线逻辑或者存储在非易失存储器(例如只读存储器)中的程序的专用计算机系统来构造专门的设备以执行本文所述的方法步骤，是有利的。
尽管已针对本发明的优选实施例来对本发明的各个方面进行了详细描述，并且提供了另选实施例的示例，但是应当明白，可以在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，对所公开的设备和过程进行变型、修改以及改进。
权利要求
1.一种用于标识和标示物品以由操作员进行分拣的设备，其包括传送器，其被布置以将所述物品传送给所述操作员；以及分离的指示器，其以与所述物品的移动对应的方式移动，并使每个所述物品与一目的地位置相关联。
2.如权利要求1所述的设备，还包括光阅读器，该光阅读器被布置以捕获附于所述物品的目的地戳记。
3.如权利要求1所述的设备，还包括控制器，该控制器进行操作以接收来自所述光阅读器的与所述目的地戳记对应的信号，基于所述信号为每个所述物品指配一目的地位置，并且产生与每个所述目的地位置相关联的目的地信号。
4.如权利要求1所述的设备，还包括多个进件传送器，该多个进件传送器将所述物品导向切换单元。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述切换单元被构造为响应于来自所述控制器的所述目的地信号，在所述进件传送器之间转移所述物品。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述分离的指示器被构造为呈现第一可感知信号，该第一可感知信号表示与所述物品相关联的所述目的地位置。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述目的地位置被构造为响应于所述相关联的物品的趋近，呈现第二可感知信号。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述第一可感知信号和所述第二可感知信号被以人类可识别的形式呈现，并且这两个信号都包括有共同的目的地位置信息。
9.如权利要求8所述的设备，其中，在所述相关联的物品被传送到所述目的地位置之后，消去所述第一可感知信号和所述第二可感知信号。
10.如权利要求1所述的设备，其中，所述指示器包括用于照亮所述物品的装置，当所述物品被照亮时，所述目的地位置被标记。
11.一种用于标识和标示物品以由操作员进行分拣的设备，其包括传送器，其被布置以将所述物品传送给所述操作员；光阅读器，其被布置以捕获附于每个所述物品的目的地戳记；控制器，其进行操作以接收来自所述光阅读器的与所述目的地戳记对应的信号，基于所述信号为每个所述物品指配一目的地位置，并且产生与所述目的地位置相关联的目的地信号；切换单元，其被构造为响应于所述目的地信号，选择性地在所述传送器与相邻的传送器之间转移所述物品；以及分离的指示器，其被构造为呈现第一可感知信号，所述第一可感知信号表示与每个所述物品相关联的所述目的地位置，所述指示器以与所述相关联的物品的移动对应的方式移动；并且所述目的地位置被构造为当所述相关联的物品基本靠近所述目的地位置时传播第二可感知信号。
12.如权利要求11所述的设备，其中，所述第一可感知信号和所述第二可感知信号被以人类可识别的形式呈现，并且这两个信号都包括有共同的目的地位置信息。
13.如权利要求12所述的设备，其中，在所述物品被传送到所述目的地位置之后，从所述分离的指示器消去所述第一可感知信号，并且，当所述物品被传送到所述目的地位置时，从所述目的地位置消去所述第二可感知信号。
14.一种用于标识和标示物品以由操作员进行分拣的设备，其包括传送器，其被布置以将所述物品传送给所述操作员；以及分离的文本显示画面，其包括目的地位置信息，并以与所述物品的移动对应的方式动态地移动。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述分离的文本显示画面以人类可读的形式呈现第一信号，该第一信号包括将每个所述物品与一目的地位置相关联的信息。
16.如权利要求15所述的设备，其中，所述第一信号以与所述相关联的物品的移动对应的方式移动。
17.一种标示和分拣物品的方法，其包括以下步骤将所述物品从多个源向多个目的地位置传送；为每个所述物品确定一关联目的地位置；呈现分离的第一可感知信号，该第一可感知信号将每个所述物品关联到每个所述关联目的地位置；使所述第一信号以与每个所述物品的移动对应的方式移动；以及将每个所述物品分拣到所述关联目的地位置。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述确定步骤还包括为每个所述物品指配一关联目的地位置的步骤。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述呈现步骤还包括从相邻位置向所述相关联的物品投射所述第一信号的步骤。
20.如权利要求17所述的方法，其中，所述分拣步骤还包括在多个传送器之间传送所述物品以及从多个传送器取走所述物品的步骤。
21.如权利要求17所述的方法，其中，所述关联目的地位置在所述相关联的物品趋近所述目的地位置时呈现第二可感知信号。
22.如权利要求20所述的方法，其中，所述取走步骤还包括响应于所述第一可感知信号和所述第二可感知信号的共同信息将所述物品传送到所述目的地位置的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种用于人工分拣的分拣系统，该分拣系统呈现分离的短暂显示画面，该显示画面以与物品的移动对应的方式移动，通过该显示画面可快速且容易地识别待分拣物品。为实现此目的，该设备包括进件传送器(12a、12b)；切换单元(30)；光阅读器(14a、14b)，其被布置以捕获附于各物品的目的地戳记；分离的移动显示画面(46)，其保持靠近待分拣物品，并呈现表示该物品的目的地位置的信息；目的地位置，其在相关联的物品正在趋近时发出信号；以及控制器，其能够指定目的地位置并控制显示装置。
文档编号B65G47/46GK1671489SQ03817671
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月23日 优先权日2002年7月24日
发明者马克·B·布拉金斯基, 彼得·R·格卢奇, 罗伯特·H·埃斯林格尔, 威廉·D·赫斯 申请人:美国联合包装服务有限公司