具有传递倍增器的分拣系统、方法和计算机可读介质的制作方法

具有传递倍增器的分拣系统、方法和计算机可读介质的制作方法
【专利摘要】系统、方法以及计算机可读媒介。由邮件分拣机器执行的方法包括在邮件分拣机器的入口中接收多个邮件，并将邮件分拣到多个排序群组中。该方法包括存储每个排序群组中的第一子集邮件。该方法包括将每个排序群组中的第二子集邮件分拣到多个出口，对于每个排序群组，通过以群组次序相继地处理每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集。该方法包括将存储的第一子集邮件分拣到多个出口。
【专利说明】具有传递倍增器的分拣系统、方法和计算机可读介质
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年8月3日提交的美国临时申请61/514665的权利，其在此通过引用并入本文。本申请包括一些与2010年10月15日提交的美国专利申请61/393535和2011年10月17日提交的美国专利申请13274860共同的主题，这些申请在此通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开总体上涉及特别应用于邮政处理系统的分拣机器和方法。
【背景技术】
[0004]需要改进的邮政处理和其它系统。

【发明内容】

[0005]各种公开的实施方式包括系统和方法。一种由邮件分拣机器执行的方法包括在邮件分拣机器的入口中接收多个邮件，并将邮件分拣到多个排序群组中。该方法包括存储每个排序群组中的第一子集邮件。该方法包括将每个排序群组中的第二子集邮件分拣到多个出口，对于每个排序群组，通过以群组次序相继地处理每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集。该方法包括将存储的第一子集邮件分拣到多个出口。
[0006]另一方法包括在邮件分拣机器的出口中接收多个邮件，并将多个第一次通过分拣标准分配给多个第一次通过出口。第一次通过分拣标准包括至少第一分拣标准和第二分拣标准。该方法包括根据分拣标准将第一次通过的邮件分拣到第一次通过出口。该方法包括将至少一个第二次通过分拣标准分配给多个第二次通过出口，并将每个第一次通过出口中的符合第一分拣标准的邮件传送到缓冲器。该方法包括根据第二次通过分拣标准将每个第一次通过出口中的符合第二分拣标准的邮件分拣到第二次通过出口、根据第二次通过分拣标准将缓冲器中的邮件分拣到第二次通过出口。
[0007]其它实施方式包括一种邮件分拣机器，构造成执行本文所述的工艺。在一些实施方式中，邮件分拣机器包括至少一个控制器、构造成接收多个邮件的进给器以及多个出口。邮件分拣机器可构造成将邮件分拣到多个排序群组中，并将每个排序群组中的邮件存储在缓冲进给器中。邮件分拣机器可构成成将每个排序群组中的第二子集邮件分拣到多个出口，其中对于每个排序群组，通过以群组次序相继地处理每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集。邮件分拣机器可构造成将第一子集邮件从缓冲进给器分拣到多个出□。
[0008]其它实施方式包括一种存储有程序指令的非临时性计算机可读媒介，所述程序指令可由一个或多个处理器执行，以控制邮件分拣机器的操作。邮件分拣器具有至少一个分拣控制单元。
[0009]以上相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，从而使本领域技术人员更好地理解以下的具体说明。在下文中描述的另外的特征和优点形成权利要求的主体。本领域技术人员将领会的是，他们可以容易地利用所公开的概念和特定实施方式作为基础，修改和设计其它实现本公开相同目的的结构。本领域技术人员也将认识到，这些等同的结构并不脱离本发明其最宽广形式的实质和范围。
[0010]在开始下面的具体描述之前，有利的是阐明某些通篇使用的词汇和短语的定义:术语“包括”以及其衍生词意思是没有限制的包括；术语“或者”是包含性的，指的是和/或；短语“相关联”及其衍生词可指的是包括、包括在内、互相连接、包含、包含在内、连接到、联接到、与其连通、与其协作、插入、并置、接近于、密切关联于、具有的特性等等；并且术语“控制器”指的是控制至少一个操作的任何装置、系统或其部分，不论这个装置是否以硬件、固件、软件或至少其中两个的一些组合。应当注意的是，与任何特定控制器相关联的功能性可以是集中的或分布的，不论局部地或遥远地。对于某些词汇和短语的定义在本申请通篇被提出，本领域技术人员将理解的是这些限定适用于过去以及使用这些限定的词汇和短语的将来的很多(如果不是最多)的情况。虽然这些术语可包括多种实施方式，但附图可清楚的将这些术语限定于特定实施方式。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]为了更全面理解本发明及其优点，现结合附图参考以下说明，相同的数字表示相同的对象，其中:
[0012]图1描述了分拣工艺的示例；
[0013]图2A表示在两次通过的操作的第一次通过之后被排序的邮件的简化矩阵，图2B表示在两次通过的操作的第二次通过之后被排序的邮件的简化矩阵；
[0014]图3A示出表示根据所公开实施方式的分拣操作的结果的简化矩阵，图3B表示在第二次通过已经根据所公开的实施方式完成以后具有被排序的基数加的投递点的矩阵；
[0015]图4是根据所公开的实施方式的分拣机器的示例；
[0016]图5A和5B表示根据所公开的实施方式的缓冲子系统的详细视图；
[0017]图6表示使用在此所述技术的分拣工艺的时间选择的示例；
[0018]图7描述了根据所公开的实施方式的分布控制系统结构及其操作的简化示例；
[0019]图8和9描述了根据所公开的实施方式的工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0020]在本专利文件中，以下讨论的图1至9以及用来说明本发明原理的各种实施方式仅仅是为了说明起见而不应该被解释成以任何方式限制本公开的范围。本领域技术人员将理解的是，本公开的原理可以在任何适当布置的装置中实现。本发明的众多创新的教导将参考示例性的非限制性实施方式来描述。
[0021]自九十年代初期，邮政服务已经自动地将邮件分拣为投递点邮递员步行(carrier-walk)序列。所使用的基本原理称为基数分类。邮件在多个通路上被供给以实现所需序列。
[0022]在以下具体描述的两次通过的排序分拣中，可被排序的投递点的数量由第一次通过中的可用出口或盘的数量乘以第二次通过中的可用出口的数量来确定。例如，十出口机器能排序100个投递点(10 X 10=100).[0023]在第一次通过时，邮件被分拣成群组，与可用出口的包装速度等同。例如，排序100个投递点的十出口机器会在第一次通过时在第I出口中分拣序列号01、11、21、31、41、51、61、71、81、91。第 2 出口会接收序列号 02、12、22、32、42、52、62、72、82、92。之后，每个可用出口接收一系列投递点，直到100个投递点被分组为止。
[0024]在第二次通过时，邮件以出口次序被供给到机器中。来自出口 I的每个邮件将是被分拣到可用的10个出口的第一邮件。出口 I将接收序列1，出口 2将接收序列11，以此类推直到最初被分拣到出口I的所有邮件被分拣。
[0025]接下来，在第一次通过中被分拣到第2出口的邮件被分拣，并且出口 I将接收在已被分拣的群组I邮件之后的序列2邮件。出口 2将接收在已被排序的11之后的序列12邮件。这个顺序一直重复直到所有的100个序列按次序被分拣为止。
[0026]在第二次通过结束时，出口 I将包括按次序的序列I到10。出口 2将包括按次序的序列11到20等等。
[0027]类似地，假设所有的箱子被用于两次通过，200箱机可将邮件处理至40000个分拣目的地。目前在邮件分拣方面的趋势是分拣目的地的数量增加而邮件的体积减小。因此，要求用于分拣邮件的机器数量增加而在每台机器上被分拣的邮件量减少。
[0028]图1描述了分拣工艺的示例。注意到，虽然图示两个“分拣机”，但两次通过都可以由相同分拣机执行。为了图示起见，项目被加上“X-Y”形式的标签以表示分拣标准，其中Y是第一分拣标准而X是第二分拣标准。在最低有效位基数分类中，例如，以格式000ΧΥ编号的项目首先在“Y”位上排序，累积按次序的该分类的结果，然后在“X”位上分拣项目。结果将是根据XY位的按次序的元素。
[0029]在邮政处理示例中，典型地，邮件将已经被识别并且根据如投递路线和沿着每条路线的投递点的这样的标准处理。在本例中，使用如“X-Y”标识用于分拣标准，“X”可表示投递路线，“Y”可表示在该投递路线上的投递点的次序。所以在分拣以后，“2-1”邮件一指的是在“2”号路线上的第一(“I”)投递点一应当在“2-3”邮件之前，“2-3”邮件被运往“2”号路线上的第三(“3”)投递点。
[0030]在图1中，初始邮件盘102包括未分拣邮件，所述未分拣邮件已使用本领域技术人员已知的技术被指定成分拣到特定投递路线以及每条路线上的投递点。
[0031]来自初始盘102的邮件使用在本例中的常规邮件分拣机器经过第一次分拣通过，使它们首先按照投递点(“Y”值)分拣。邮件被分拣到盘(或者箱子、架子、或者其它已知的存储装置中，在此全部称作“盘”)中。盘106接收任何投递路线上的第一投递点(由“-1 “表示)的所有邮件，盘108接收任何投递路线上的第二投递点(由“_2”表示)的所有邮件，盘110接收任何投递路线上的第三投递点(由“_3”表示)的所有邮件，盘112接收任何投递路线上的第四投递点(由“_4”表示)的所有邮件。每个盘中的邮件还未根据路线分拣。
[0032]然后，来自第一次通过104的邮件在第二次通过114上被分拣，以按照投递路线(“x“值)分拣它们。每个盘106-112按顺序被供给到第二次分拣通过114中，并且基于投递路线而被分拣到盘中。盘116接收第一投递路线(由“_1“表示)的所有邮件，盘118接收第二投递路线(由“_2 “表示)的所有邮件，盘120接收第三投递路线(由“3- “表示)的所有邮件，盘122接收第四投递路线(由“4- “表示)的所有邮件。
[0033]因为每个盘106-112已经按照投递点分开，按照投递路线分拣的第二次分拣通过导致盘116-122均具有按照投递点顺序分类的全部邮件，其中每个盘包括投递路线。
[0034]注意到，这种技术局限于基于分拣机所操作的盘数量的潜在投递点/路线的数量。
[0035]原则上，当更多投递点需要排序时，可以增加额外的出口或额外的分拣通过。例如，具有十个可用出口的机器能在三次通过运行中排序1000个投递点。在三次通过排序分拣中，能被排序的投递点数量由第一次通过时的可用出口数量、乘以第二次通过时的可用出口数量、乘以第三次通过时的可用出口数量确定。现在，实际的分拣算法可能不同，但是基数分类的基本原理保持不变。
[0036]多次分拣的负面影响是处理能力减少。例如，100出口的机器能在一次通过中排序100个投递点。以1000件/小时运行的机器能在半小时内将500个邮件排序到100个投递点。
[0037]如果以相同速度运行的十出口机器被用在两次通过的操作中，使用两次通过操作的相同的500件将最少耗费两倍的排序时间或一个小时。因此，进行两次通过排序的人力也将增加。增加出口会有可用占地面积、操作出口的电源以及额外的出口的投资成本的限制。
[0038]图2A表示在两次通过操作的第一次通过之后的被排序邮件的简化矩阵。例如，如Pl到PlO所示，使用十出口机器，而且采用常规的基数算法。典型地，每个投递点有2到3.5个邮件。邮件在第一次通过时以随机次序被供给到机器上并且在出口的任何一件可相对于同一出口的任何另外一件定位。虽然在此图中没有示出，但序列41可以处在出口 I(Pl)的第一位置。在两次通过操作的第一次通过期间，与邮件次序无关地，邮件被分拣成群组。出口 I中的群组一可以是以任何相对次序的、具有投递点1、11、21、31、41、51、61、71、81、91的多个邮件。
[0039]图2B表示在两次通过操作的第二次通过以后的被排序邮件的简化矩阵，其中箭头指出某些邮件的群组如何从第一次通过移到第二次通过。可以看出，来自第一次通过的Pi的邮件先被供给。箭头表示Pi邮件将处于第二次通过时每个出口的第一位置。来自Pi的所有邮件被分拣以后，来自P2的邮件将被供给并且被分拣到第一次通过Pl邮件之后的第二位置。对于P3分拣邮件等等重复该过程直到所有邮件被排序为止。
[0040]所公开的实施方式包括能够增加投递点数量的系统和方法，所述投递点可对于设定数量的出口排序。
[0041]用于排序邮件的一个公开的方法包括在两次通过的邮件分拣操作的第一次通过时将邮件分拣成群组，等于比常规基数分类更多的投递点。该方法包括在第二次通过时供给第一群组、将投递点的子集分拣到出口并且缓冲投递点的另一子集。在于第二次通过时完成对群组一的所有邮件的分拣时，该方法包括从缓冲器释放在第一子集的投递点之后要被分拣到出口的所存储的投递点子集、对于要处理的每个后续群组重复该过程直到投递点地排序所有邮件为止。
[0042]各种实施方式包括下面具体描述的分拣设备，其包括用于将邮件的群组的子集送到出口的主要邮件路径、将投递点的群组的子集送到缓冲和存储装置的转向器门、用于从存储装置移除邮件的取件机构、将邮件的子集合并到主要邮件路径的邮件路径以及控制设备操作的控制装置。
[0043]转向器门可如在此通过引用并入本文的US6533271B1中所述实施，缓冲和存储装置可如在此通过引用并入本文的US7845484B1中所述实施。
[0044]图3A示出表示根据所公开的实施方式的分拣操作结果的简化矩阵，表示在两次通过操作的第一次通过以后的被排序的邮件。例如，使用十出口机器并且使用在此公开的“基数加(radix plus) ”。
[0045]本例表示将使用乘数2X，其使能被排序的投递点有效数量加倍。在第一次通过时，邮件被分拣成二十个奇数和偶数投递点的十个群组。如本例中所示，出口 Pl接收-1和-2邮件，出口 P2接收-3和-4邮件等。注意到，本例表示在典型的实行中以分类次序的每个出口中的邮件，适当的邮件被分拣到每个出口，但是在出口本身并不被分拣。
[0046]常规的基数分类来说，在第二次通过时邮件被供给，以首先第一出口 Pl然后P2等的出口次序开始供给。根据所公开的实施方式，例如群组一的奇数投递点的第一子集将被分拣到出口中，如同常规的基数分类，而例如群组一的偶数投递点的第二子集将在本发明的目标中被缓冲。
[0047]系统控制器存储器比如通过追踪在每个子集中有多少邮件来确定了群组一中的第一子集的最后一个邮件(在本例中是奇数邮件)何时被供给，。在此实施方式中，然后，控制器将命令进给器停止取件并且指示缓冲器将群组一的邮件的第二子集清空到分拣部分，在本例中是偶数邮件。
[0048]一旦群组一的所有邮件被分拣到出口，则控制器将指示进给器从P2取出群组二邮件。来自P2的第一子集奇数投递点将被分拣并且第二子集偶数投递点将被缓冲。这个过程一直重复直到所有投递点以顺序排列为止。
[0049]图3B表示在第二次通过已经按照所公开实施方式完成以后，具有基数加过程的被排序的投递点的矩阵。在这方面，所有邮件已经以正确次序被分拣到正确腔室，并且该系统分拣的投递点/目的地的数量是使用常规的、非缓冲的两次分拣的两倍。
[0050]图4是根据所公开的实施方式的分拣机的示例。
[0051]邮件由操作者通过将堆垛放在进给器架上而被输入到进给器410中。进给器410的取件带挑出邮件。传送器420例如通过使用夹送带技术(pinch-belt technology)使邮件以单列移动到升降机30。升降机430包括读取器，其读取标记并将标记结果传送到系统控制器460。升降机430使邮件扭动到水平位置并且使邮件转到η个高度的其中一个，并且扭动邮件使其回到最初的竖直位置。
[0052]随着邮件进入缓冲模块440，邮件穿过主要路径到达堆叠器模块450内的指定出口。在此所述，例如局部或系统控制器460的控制器将选择性地命令转向器门410起动从而将邮件发送到缓冲进给器445。缓冲进给器445存储邮件。
[0053]当满足在此所述的条件时，系统控制器460给缓冲进给器445发送命令，以挑出邮件。离开缓冲进给器445的邮件通过夹送带行进成合并到主要路径中并且被分拣到堆叠器模块450的指定出口。
[0054]图5Α和5Β表示根据所公开的实施方式的缓冲子系统的详细视图，包括缓冲进给器445的模式细节视图，缓冲子系统其可用于实现本文所述的作为缓冲模块440的一部分的分拣器。在图5A中，缓冲模块440使用转向器门541将邮件引导至缓冲存储路径542或主要路径543。该图示出处于接收位置的支承辊组件544和被闭合用来接收要存储的邮件的进给停止板546。该图示出朝向主要邮件路径的结合点547。
[0055]图5B表示处于供给位置的支承辊组件544和处于打开位置从而将邮件从缓冲器供给到结合点并且并入主要邮件路径的进给停止板546。
[0056]各种实施方式可根据需要使用一定范围的缓冲进给器尺寸用于特定实施方式，从而保证用于第二次通过的适当的缓冲进给器能力。使用以上奇/偶示例来分离每个盘中的两个子集，并且假设奇和偶投递点任意混合，仅偶数件得到缓冲。奇数件会被分拣到出口。偶数件将被划分到各高度。每个高度具有缓冲存储装置。缓冲能力C可通过将群组的总预期体积Vg除以2 (代表奇数和偶数分开)，然后再除以缓冲分离的数量L而计算出:
【权利要求】
1.一种由邮件分拣机器执行的方法，所述方法包括: 在所述邮件分拣机器的入口中接收多个邮件； 将所述邮件分拣到多个排序群组中； 存储每个排序群组中的第一子集邮件； 将每个排序群组中的第二子集邮件分拣到多个出口，其中对于每个排序群组，通过以群组次序相继地处理每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集；以及将存储的第一子集邮件分拣到所述多个出口。
2.根据权利要求1所述的方法，其中来自每个群组的第一子集邮件根据群组次序共同存储在缓冲器中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一子集邮件具有偶数分拣标准，而所述第二子集邮件具有奇数分拣标准。
4.根据权利要求1所述的方法，其中以目的地分拣次序分拣位于出口中的邮件。
5.一种由邮件分拣机器执行的方法，所述方法包括: 在所述邮件分拣机器的入口中接收多个邮件； 将多个第一次通过分拣标准分配给多个第一次通过出口中的每个出口，所述第一次通过分拣标准包括至少第一分拣标准和第二分拣标准； 根据所述分拣标准将第一次通过的邮件分拣到所述第一次通过出口 ； 将至少一个第二次通过分拣标准分配给多个第二次通过出口中的每个出口 ； 将每个第一次通过出口中的符合第一分拣标准的邮件传送到缓冲器； 根据第二次通过分拣标准将每个第一次通过出口中的符合第二分拣标准的邮件分拣到所述第二次通过出口 ； 根据第二次通过分拣标准将缓冲器中的邮件分拣到第二次通过出口。
6.根据权利要求5所述的方法，其中从所述第一次通过出口再供给所述邮件，所述第二次通过出口是与所述第一次通过出口相同的物理出口。
7.根据权利要求5所述的方法，其中用于每个第一次通过出口的第一和第二分拣标准是用于两次通过基数分类的第一次通过的两个分拣数位。
8.根据权利要求5所述的方法，其中用于每个第一次通过出口的第一和第二分拣标准是目的地编码的两个数位。
9.根据权利要求5所述的方法，其中用于每个第一次通过出口的符合第一分拣标准的邮件以第一次通过出口的分拣次序组合在缓冲器中。
10.一种邮件分拣机器，包括: 至少一个控制器； 进给器，构造成接收多个邮件；以及 多个出口 ；所述邮件分拣机器构造成: 将邮件分拣到多个排序群组中； 将每个排序群组中的第一子集邮件存储在缓冲进给器中； 将每个排序群组中的第二 子集邮件分拣到所述多个出口，其中对于每个排序群组，通过以群组次序相继处理 每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集；以及将存储的第一子集邮件从缓冲进给器分拣到所述多个出口。
11.根据权利要求10所述的邮件分拣机器，还包括转向器门，构造成使每个排序群组中的第一子集邮件转向到缓冲进给器。
12.根据权利要求10所述的邮件分拣机器，其中所述缓冲进给器构造成挑出存储的第一子集邮件，并将挑出的邮件传送到所述邮件分拣机器的主要传输路径。
13.根据权利要求10所述的邮件分拣机器，其中所述缓冲进给器具有根据如下公式计算出的缓冲能力C:
14.一种存储有程序指令的非临时性计算机可读媒介，所述程序指令可以由一个或多个处理器执行以控制邮件分拣机器的操作，所述邮件分拣机器具有至少控制器和多个出口，其中所述指令使所述邮件分拣机器: 在所述邮件分拣机器的入口中接收多个邮件； 将所述邮件分拣到多个排序群组中； 存储每个排序群组中的第一子集邮件； 将每个排序群组中的第二子集邮件分拣到多个出口，其中对于每个排序群组，通过以群组次序相继地处理每个排序群组而执行存储第一子集和分拣第二子集；以及 将存储的第一子集邮件分拣到所述多个出口。
15.根据权利要求14所述的计算机可读媒介，其中来自每个群组的第一子集根据群组次序共同存储在缓冲器中。
16.根据权利要求14所述的计算机可读媒介，其中所述第一子集邮件具有偶数分拣标准，而所述第二子集邮件具有奇数分拣标准。
17.根据权利要求14所述的计算机可读媒介，其中位于出口中的邮件以目的地分拣次序被分拣。
18.一种存储有程序指令的非临时性计算机可读媒介，所述程序指令可以由一个或多个处理器执行以控制邮件分拣机器的操作，所述邮件分拣机器具有至少控制器和多个出口，其中所述指令使所述邮件分拣机器: 在所述邮件分拣机器的入口中接收多个邮件； 将多个第一次通过分拣标准分配给所述多个出口中的每一个，所述第一次通过分拣标准包括至少第一分拣标准和第二分拣标准； 根据所述分拣标准将第一次通过的邮件分拣到所述出口 ； 将至少一个第二次通过分拣标准分配给所述多个出口中的每一个； 将每个出口中的符合第一分拣标准的邮件传送到缓冲器； 根据所述第二次通过分拣标准将每个出口中的符合第二分拣标准的邮件分拣到第二次通过出口 ； 根据所述第二次通过分拣标准将所述缓冲器中的邮件分拣到所述出口。
19.根据权利要求18所述的计算机可读媒介，其中第一和第二分拣标准是用于两次通过基数分类的第一次通过的两个分拣数位。
20.根据权利要求18所述的计算机可读媒介，其中第一和第二分拣标准是目的地编码的两个数位。
【文档编号】B07C3/00GK103857476SQ201280048754
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年7月25日 优先权日:2011年8月3日
【发明者】M.O.诺里斯, F.W.沃思 申请人:西门子工业公司