CN104003219A - 纸张类取出装置及纸张类处理装置 - Google Patents

Abstract

根据一实施方式，纸张类取出装置具有投放部、取出部件、吸气源以及阀装置。所述阀装置具备：主体部件，与所述取出部件的背面侧对向设置；空气室，形成在所述主体部件上，向所述取出部件开口；第一通气孔，贯通形成在所述主体部件上，其一端与所述空气室连通，另一端与所述吸气源的负压侧连接；第二通气孔，贯通形成在所述主体部件上，其一端与所述空气室连通，另一端与所述吸气源的正压侧连接；棒状的阀部件，横穿所述第一通气孔与第二通气孔而设置在所述主体部件内，通过旋转交替开闭所述第一通气孔及第二通气孔；驱动源，使所述阀部件旋转。

Description

纸张类取出装置及纸张类处理装置

本申请以日本专利申请No.2013-37204（申请日：2013年2月27日）为基础，享有该申请的优先权。本申请以该申请为参照，并包括该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及纸张类取出装置及纸张类处理装置。

背景技术

对明信片、信件等邮件进行处理的邮件处理机等的纸张类处理装置例如具有：取出装置、识别装置（OCR）、堆积装置、拒收（RJ）堆积装置、换向装置、连结各装置的搬送路径以及将搬送过来的纸张类（邮件）分配到各装置的闸门等。载放于取出装置的供应部的多张纸张类，在取出装置上被逐张分离取出，并搬送至识别装置。识别装置对纸张类进行识别，从而决定纸张类的去处，如RJ堆积装置或堆积装置。之后，纸张类通过搬送路径和闸门机构，被搬送至所决定的装置，从而在该装置内被进行各种处理。

作为纸张类处理装置的取出装置，提供了一种通过负压吸附来取出纸张类的吸附取出方式的取出装置。该取出装置具有利用穿孔带、空气室和阀装置吸附纸张类的空气吸附构造，可通过阀装置开闭每张吸附，从而能够逐张取出由供应部送来的纸张。

使用了上述空气吸附构造的纸张类取出装置中，纸张类吸附于吸附带以及离开吸附带，是通过将设置于吸附带背面的空气室内切换成负压以及正压来进行的。空气室内压力的切换是通过开闭阀来进行的。现有的方式中，空气室与阀设置在相互分离的位置，而连接空气室与阀的配管较长，所以在吸引配管内的空气之前空气室不会产生负压，或如果不向配管内送入空气则空气室内不会恢复到正压。因此，即使阀自身快速地动作，切换空气室内的正负压也需要花费时间。而且，构成阀的圆盘自身惯性较大，因此不利于快速旋转、停止。由此，难以快速吸附、分离纸张类，从而难以快速且稳定地取出纸张类。

发明内容

本发明鉴于上述问题，旨在提供一种可快速且稳定地取出纸张类的纸张类取出装置。

根据一实施方式，纸张类取出装置具有：投放部、取出部件、吸气源以及阀装置。所述阀装置具备：主体部件，在所述取出部件的背面侧对向设置；空气室，形成在所述主体部件上，并向所述取出部件开口；第一通气孔，贯通形成在所述主体部件上，其一端与所述空气室连通，另一端与所述吸气源的负压侧连接；第二通气孔，贯通形成在所述主体部件上，其一端与所述空气室连通，另一端与所述吸气源的正压侧连接；棒状的阀部件，横穿所述第一通气孔及第二通气孔而设置在所述主体部件内，通过旋转交替开闭所述第一通气孔及第二通气孔；驱动源，用于使所述阀部件旋转。

附图说明

图1是概略示出实施方式涉及的邮件处理装置的框图。

图2是示出所述邮件处理装置的取出装置的俯视图。

图3是示出所述取出装置的投放部及取出机构的立体图。

图4是示出所述取出装置的吸气源及阀装置的立体图。

图5是示出所述阀装置的阀部件及驱动源的立体图。

图6是剖开示出所述阀装置的主体部件的剖视图。

图7是所述阀装置的剖视图。

图8是示出将所述阀装置切换到负压设置位置的状态的剖视图。

图9是示出将所述阀装置切换到正压设定位置的状态的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是概略示出实施方式涉及的具有纸张类取出装置10的邮件处理装置（纸张类处理装置）100的框图。该邮件处理装置100除取出装置10之外，还具有识别部102、拒收部104、换向部106以及堆积部108。另外，由本实施方式的处理装置100处理的纸张类为邮件，但被处理介质（即纸张类）并不限于邮件。

明信片、信件等的邮件以多张层叠的状态载放在取出装置10上，取出装置通过进行后述动作，将纸张类逐张取出到搬送路径101上。未图示的多组环状搬送带以夹着搬送路径101的方式延伸设置在搬送路径101上。被取出的邮件由搬送带夹持搬送。

被取出到搬送路径101上的邮件，被搬送至识别部102，在此读取到邮件的各种信息。识别部102根据读取到的各种信息，识别邮件的搬送姿势以及分类目的地等。特别是，识别部102读取邮件上的邮政编码或地址等收件人信息来识别分类目的地。

邮件通过识别部102后，通过闸门G1分配搬送方向。也就是说，被识别部102识别为应该拒收的邮件，通过闸门G1被搬送至拒收部104，并堆积在拒收部。除此之外的邮件通过闸门G1被搬送至堆积部108，并堆积到堆积部108内。

此时，当识别部102识别出需要转换邮件的搬送方向的情况，邮件通过闸门G1及闸门G2被送入换向部106，在此搬送方向被转换。无需转换搬送方向的邮件通过闸门G2绕过换向部106被搬送至堆积部108。

通过搬送路径101被送入堆积部108的邮件，根据识别部102的识别结果，分类堆积在未图示的分类堆积袋中。分类堆积在各分类堆积袋中的邮件以上下对齐的状态堆积。

其次，详细说明纸张类取出装置10。图2是示出取出装置10的俯视图，图3是示出取出装置10的立体图。如图2及图3所示，取出装置10具备：投放部24（供应部24），以层叠状态且各邮件大致垂直于水平面的竖立状态载放多封邮件P；供应机构20，使投放的多封邮件P沿其层叠方向移动，以将位于移动方向F前端的邮件P供应到取出位置S；取出机构56，将供应到取出位置S的邮件P向其面方向、在此向与移动方向F大致正交的取出方向D输送并取出到后述搬送路径101上；分离部53，将跟随从取出位置S取出的邮件P的第二封之后的邮件P与第一封邮件P分离；间隔校正部55，用于校正取出的邮件之间的间隔；以及搬送机构58，将通过间隔校正部55的邮件P以比取出速度稍快的速度抽出并搬送至下游侧。

如图2及图3所示，投放部24具有平坦的底壁24a、大致垂直地竖立设置的侧壁（引导壁）24b以及前壁，多封邮件P以层叠状态且竖立状态集中载置于底壁24a上，其一侧边缘由侧壁24b引导。在投放部24的底壁24a上设置有：主带126，抵接于各邮件P的下端边缘并将其向层叠方向（图中箭头F方向）输送；一对辅助带125，用于调整邮件P的姿势（倾斜），主带126和辅助带125可各自独立驱动。主带126大致沿输送方向F延伸在投放部24的整个长度上。辅助带125设置在取出位置S附近的主带126的两侧。

在多封邮件P中与位于移动方向后端的邮件P面接触的位置配置有支撑板9。支撑板9例如简单地连接在主带126上，通过与主带126同步向移动方向F移动来将邮件P向取出位置方向推送，从而将移动方向前端的邮件P供应到取出位置S。这些主带126、辅助带125、支撑板9以及用于驱动主带、辅助带的后述驱动电机，作为供应机构20发挥作用。

多张纸张类P由支撑板9支撑，以沿着侧壁24b的状态排列在主带126上。由未图示的传感器检测取出位置S附近有无纸张类Ｐ，当取出位置S附近没有纸张类P时，通过使支撑板9及主带126向取出位置侧移动，将前面的纸张类P供应到取出位置S。

如图2及图3所示，取出机构56具有：空气室52；真空泵61（或等效品），作为吸气源通过后述阀装置连接于空气室；环状取出带79，作为取出部件吸附取出邮件P；以及驱动电机81，用于驱动取出带79。取出带79上形成有多个通孔（吸附孔）84。取出带79至少局部区域与位于取出位置S的邮件P对置，且以沿着取出位置S向取出方向D（邮件P的取出方向）运行的方式卷绕架设在多个滑轮80及驱动滑轮83上。取出带79通过驱动电机81以规定速度向规定方向运行。

空气室52与取出带79的背面侧、即邮件P的相反侧邻接对置地位于，该空气室52通过真空泵61设定成负压或正压。当空气室52为负压时，将邮件P吸附到取出带79上并送出，当空气室52为正压时，不吸附邮件P并使邮件从取出带分离。

取出机构56具有：辅助空气室60，相对于取出方向D，设置在取出带79上游侧；以及负压产生器（鼓风机的吸引侧）65，连接于该辅助空气室。辅助空气室60吸引远离辅助空气室60的邮件P使其移动到取出位置S，并在第一封邮件P的后端侧通过辅助空气室60后，吸附第二封邮件并使其停止，由此防止同时取出两封邮件。

进一步，取出机构56具有：辅助辊67，相对于取出方向D，设置在辅助空气室60的上游侧；以及真空泵66，连接于辅助辊。在辅助辊67的外周面上具有开口的孔，仅从面向邮件P的一侧吸入空气。辅助辊67吸附邮件P并将其送出到取出方向D的下游侧。

如图2所示，分离部53具有两封取出防止部件31，该防止部件与搬送带72隔着间隙G对置。在两封取出防止部件31上形成有吸气孔28，该吸气孔连接于未图示的负压产生装置（真空泵）。当由取出机构56同时取出两封邮件P时，两封取出防止部件31吸附防止部件侧的邮件并使其停止，以防止两封同时被送入间隔校正部55。

间隔校正部55具有隔着搬送路径对向配置的海绵辊68和驱动辊70。海绵辊68是具有弹性的柔软辊，可随着邮件P厚度的变化相应地变形。驱动辊70由未图示的AC伺服电机直接驱动。由取出机构56取出的邮件P被海绵辊68和驱动辊70夹持。通过来自未图示的控制器的指令使驱动辊70的旋转加速或减速，以使邮件P的搬送速度发生变化，从而调整与在先邮件P之间的间隔（间隙）。也就是说，当与在先邮件P之间的间隔（间隙）小于规定值时，通过间隔校正部55减小邮件P的搬送速度，从而扩大与在先邮件之间的间隔（间隙）。当间隔（间隙）大于规定值时，加快邮件P的搬送速度，从而缩小间隔。

如图2所示，搬送机构58具备各自环状的搬送带72、74、75以及用于驱动搬送带74、75的未图示的驱动电机。搬送带72通过中继带76在搬送带74的动力下进行转动。搬送带72、74沿着搬送路径并列设置，搬送带75与搬送带72、74隔着搬送路径对向设置。由取出机构56取出的邮件P，由搬送带72及间隔校正部55的驱动辊70搬送，进而被夹持在搬送带74与搬送带75之间，由这些搬送带进行搬送。在搬送带75与搬送带72对向的部分所设置的辊78是弹簧张力辊。当较厚的邮件P被搬送至搬送机构58时，弹簧张力辊78被邮件P推开，从而邮件P被搬送到搬送带之间。另外，在搬送路径101上设置有多个传感器82，该传感器82用于检测通过的邮件P。

其次，详细说明取出机构56的阀装置30。图4是示出阀装置的立体图，图5是示出阀装置的阀部件的立体图。图6和图7是阀装置的剖视图。

如图4、图6和图7所示，阀装置30具有大致长方体形状的主体部件32。主体部件32配置成其前表面32a与取出带79的背面侧邻接对置。在主体部件32上形成有由矩形凹部构成的空气室52，该空气室52向主体部件32的前表面32a开口。在主体部件32的前表面32a上安装有用于引导取出带79的引导板34，以覆盖空气室52的开口。在引导板34上并列形成有多个开口，这些开口与空气室52连通。

在主体部件32上贯通形成有第一通气孔（负压侧通气孔）36及第二通气孔（正压侧通气孔）38。第一及第二通气孔分别大致水平延伸的同时彼此平行，且在垂直方向上彼此隔开设置。

第一通气孔36的剖面形成为圆形，一端连接于空气室52，另一端向主体部件32的背面32b开口。第一通气孔36的另一端上连接有配管用的接头40a。接头40a通过配管42a与真空泵61的负压口61a连接。由此，第一通气孔36通过配管42a与真空泵61的负压口61a连通。而且，在配管42a的中途部位设有空气过滤器44。

第二通气孔38的剖面形成与第一通气孔36直径大致相同的圆形，其一端连通于空气室52，另一端向主体部件32的背面32b开口。第二通气孔38的另一端上连接有配管用的接头40b。接头40b通过配管42b与真空泵61的正压口61b连接。由此，第二通气孔38通过配管42b与真空泵61的正压口61b连通。

在主体部件32的中央附近形成有沿垂直方向延伸的联锁孔46。联锁孔46横穿第一及第二通气孔36、38而延伸，在此为与第一及第二通气孔36、38正交而延伸。联锁孔46的剖面形成比第一及第二通气孔36、38的直径大的圆形。联锁孔46的上端向主体部件32的上表面开口，下端向主体部件32的下表面开口。

联锁孔46中旋转自如地嵌合有棒状例如大致圆柱形状的阀部件50。阀部件50形成与联锁孔46大致相等的长度，其轴向两端部分别被安装在主体部件32上的轴承51a、51b支撑。阀部件50围绕中心轴旋转，由此开闭第一通气孔36及第二通气孔38。

如图5、图6及图7所示，在阀部件50中，与第一通气孔36及第二通气孔38直径相同的第一连通孔54a及第二连通孔54b贯通形成在与阀部件的中心轴正交的方向。第一连通孔54a设置在可与第一通气孔36连通的高度位置，第二连通孔54b设置在可与第二通气孔38连通的高度位置。而且，第一连通孔54a及第二连通孔54b形成为相对于阀部件50的旋转方向彼此错开规定角度例如90度。在阀部件50的外周面上，以与第一连通孔54a相同的高度位置形成有两个溢流槽57。溢流槽57分别与第一连通孔54a平行地延伸，并位于第一连通孔54a的径向两侧。

如图4至图6所示，AC伺服电机63通过托架59安装在主体部件32的下表面侧。AC伺服电机63的旋转轴与阀部件50同轴延伸。而且，在阀部件50的下端，通过联轴器62连接有AC伺服电机63的旋转轴。通过该AC伺服电机63，可使阀部件50以规定角度向规定方向旋转。

阀部件50的上端安装有可与阀部件50一体旋转的传感器（被检测部）64。传感器64具有相对于阀部件50的中心轴向两侧延伸出的一对屏蔽板66a、66b。这些屏蔽板66a、66b围绕阀部件50的中心轴彼此隔着180度，并与阀部件50的第一连通孔54a的轴向平行地并排设置。即，一对屏蔽板66a、66b，相对于第一连通孔54a，设置在第一连通孔54a的轴向两端侧。

如图4、图5、图6、图8及图9所示，在主体部件32的上表面部设有用于检测传感器64的屏蔽板66a、66b位置的第一及第二传感器68a、68b。第一及第二传感器68a、68b，设置成相对于阀部件50的旋转方向互相隔着90度。如图8所示，当阀部件50转动至阀部件50的第一连通孔54a与主体部件32的第一通气孔36对准的负压设定位置时，第一传感器68a设置在检测屏蔽板66a或66b的位置。如图9所示，当阀部件50转动至阀部件50的第二连通孔54b与主体部件32的第二通气孔38对准的正压设定位置时，第二传感器68b设置在检测屏蔽板66a或66b的位置。另外，第一及第二传感器68a、68b例如使用光电传感器。

在上述构成的阀装置30中，当阀部件50通过AC伺服电机63转动至图8所示的负压设定位置时，传感器64的屏蔽板66a或66b遮住第一传感器68a的光轴。由此，第一传感器68a变暗，未图示的控制部根据第一传感器68a检测到屏蔽板，使AC伺服电机63停止。在负压设定位置，阀部件50的第一连通孔54a与主体部件32的第一通气孔36对准，从而开放第一通气孔36。由此，空气室52通过第一通气孔36、第一连通孔54a以及配管42a与真空泵61的负压口连通。而且，在阀部件50转动至负压设置位置的状态下，阀部件50的第二连通孔54b与主体部件32的第二通气孔38不连通，第二连通孔54b被阀部件50关闭。因此，空气室52处于与真空泵61的正压口61b不连通的状态。由此，空气室52通过真空泵61排气变成负压，并通过取出带79的通孔84将邮件P吸附到取出带79上。

如图9所示，当阀部件50通过AC伺服电机63转动到正压设定位置时，传感器64的屏蔽板66a或66b遮住第二传感器68b的光轴。由此，第二传感器68b变暗，检测到屏蔽板。未图示的控制部根据第二传感器68b检测到屏蔽板，使AC伺服电机63停止。在正压设定位置，阀部件50的第二连通孔54b与主体部件32的第二通气孔38对准，从而开放第二连通孔38。由此，空气室52通过第二通气孔38、第二连通孔54b以及配管42b与真空泵61的正压口61b连通。而且，在阀部件50转动至正压设置位置的状态下，阀部件50的第一连通孔54a与主体部件32的第一通气孔36不连通，第一连通孔54a被阀部件50关闭。因此，空气室52处于与真空泵61的负压口61a不连通的状态，于是停止对空气室52的吸气。由此，空气室52通过真空泵61加压变成正压，于是无法通过取出带79的通孔84吸附邮件P。

如上所述，通过AC伺服电机63使阀部件50向同一方向每转动90度，能够将空气室52内切换成正压和负压。另外，通过空气室52吸附邮件时，第一通气孔36及第一连通孔54a内有时会吸入垃圾和灰尘，进而侵入联锁孔46的内周面与阀部件50之间。此时，垃圾和灰尘有可能阻碍阀部件的转动动作。因此，在本实施方式中，在阀部件50的外周面上设置了溢流槽57。假设垃圾和灰尘侵入联锁孔46的内周面与阀部件50之间时，通过阀部件50的转动，该垃圾和灰尘暂时滞留于溢流槽57内，进而，当阀部件50转动至溢流槽57向第一通气孔36开口的位置时，从溢流槽释放到通气孔36。由此，能够保持阀部件50的动作顺畅。

如图2所示，根据如上构成的取出装置10，在使阀装置30的阀部件50转动至负压设置位置的状态下，通过使真空泵61动作，以最大吸力抽真空空气室52内，使其成为负压。于是，通过沿箭头D方向运行的取出带79的多个通孔84，向供应至取出位置S的邮件P作用负压，从而该邮件P被吸附于取出带79的表面。被吸附的邮件P随着取出带79的运行从取出位置S取出到搬送路径101上。以规定期间对空气室52进行吸气，当取出邮件P后，使阀装置30的阀部件50转动至正压设置位置，停止吸气，并将空气室52与真空泵61的正压侧连通，以使空气室52内成为正压。由此，解除对邮件P的吸附，使邮件P从取出带79分离。此外，当第一封邮件P的后端侧通过辅助空气室60之后，由辅助空气室60吸附第二封邮件并使其停止，从而防止同时取出两封邮件。进一步，由辅助辊67吸附邮件P并将其送出到取出方向D的下游侧。取出装置10通过以规定周期重复这些动作，将载置于投放部24的邮件P逐封取出，并送出到搬送路径101。

取出机构56将取出位置S上的邮件P逐封陆续输送到搬送路径101上，当多封邮件P以重叠状态被输送到搬送路径101上时，由分离部53进行逐封分离。

根据如上构成的邮件处理装置，阀装置30具有：主体部件，形成有空气室52以及第一和第二通气孔；棒状阀部件50，与第一及第二通气孔交叉设置，并转动自如。因此，能够将空气室52与用于切换正压及负压的阀部件50彼此靠近设置，从而能够缩短阀部件50与空气室52之间的第一及第二通气孔，缩小通气孔的内部容积。由此，可快速切换空气室52的正压和负压。因此，能够准确且快速地进行纸张类的取出和分离。

发挥阀功能的阀部件采用在圆柱上开孔的简单构造，所以与圆盘状的阀部件相比，可减小惯性，其结果，可快速进行阀部件的切换动作，也就是说，可快速转动。同时，施加于AC伺服电机的负荷降低，从而可实现电机的小型化。而且，阀部件与主体部件能够以主体部件的联锁孔与阀部件的配合公差来管理间隙，从而阀装置的制造管理变得容易。而且，能够降低阀装置的空气泄漏。进一步，阀部件与圆盘状的阀相比，其构造简单，可实现降低制造成本。

根据以上所述，可得到一种可快速且稳定地取出纸张类的纸张类取出装置。另外，在本实施方式中，例如，所处理的纸张类并不限于邮件，还可应用其它各种纸张类。阀部件的转动位置也可以由旋转编码器检测。

说明了发明的几个实施方式，这些实施方式是作为示例提出的，并非限定发明的保护范围。这些新的实施方式可以以其他多种方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形，包含于发明的保护范围或宗旨内，也包含于权利要求书中记载的发明和等同的保护范围内。

Claims (9)

1.一种纸张类取出装置（10），其具备：

投放部（24），多张纸张类以层叠方式载置于所述投放部（24）；

取出部件（79），逐张取出位于所述投放部的取出位置的纸张类；

吸气源（61），通过所述取出部件吸气来将所述纸张类吸附到取出部件上；

阀装置（30），设置在所述取出部件与吸气源之间，用于切换供给所述取出部件的负压及正压；

所述阀装置（30），具备：

主体部件（32），在所述取出部件的背面侧对向设置；

空气室（52），形成在所述主体部件上，并向所述取出部件开口；

第一通气孔（36），贯通形成在所述主体部件上，其一端与空气室连通，另一端与所述吸气源的负压侧连接；

第二通气孔（38），贯通形成在所述主体部件上，其一端与所述空气室连通，另一端与所述吸气源的正压侧连接；

棒状的阀部件（50），横穿所述第一通气孔及第二通气孔而设置在所述主体部件内，通过旋转交替开闭所述第一通气孔及第二通气孔；

驱动源（63），用于使所述阀部件旋转。

2.根据权利要求1所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述主体部件（32）具有与所述第一及第二通气孔交叉延伸的联锁孔（46）；所述阀部件（50）形成圆柱形状，围绕中心轴旋转自如地嵌合在所述联锁孔内；

所述阀部件（50）具有：第一连通孔（54a），可与所述第一通气孔连通；以及第二连通孔（54b），可与所述第二通气孔连通；所述第一连通孔及第二连通孔设置成相对于所述阀部件的旋转方向彼此错开规定角度。

3.根据权利要求2所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述第一连通孔（54a）及第二连通孔（54b）设置成彼此构成90度的角度。

4.根据权利要求2或3所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述第一通气孔（36）及第二通气孔（38）彼此平行地延伸，所述联锁孔与所述第一及第二通气孔正交而延伸。

5.根据权利要求2或3所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述阀部件（50）具有溢流槽（57），该溢流槽（57）设置在所述第一连通孔（54a）的外侧，并可与所述第一连通孔（54a）连通。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述阀装置（30）具备：被检测部（64），设置在所述阀部件（50）上；第一传感器（68a）及第二传感器（68b），通过检测所述被检测部来检测所述阀部件的旋转位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述驱动源（63）为连接在所述阀部件（50）上的伺服电机（63），其构成为，使所述阀部件（50）以规定角度向同一方向旋转。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，

所述取出部件（79）为环状的取出带（79），该取出带（79）上设有多个吸附孔（84），且在所述空气室52与纸张类之间运行。

9.一种纸张类处理装置（100），具有权利要求1至8中任一项所述的纸张类取出装置（10），其特征在于，进一步具备：

识别部（102），识别由所述纸张类取出装置取出的纸张类的分类目的地；

堆积部（108），用于堆积根据所述识别部进行的分类目的地的识别结果所分类的纸张类。