JP2755747B2 - 郵便物厚さ測定装置および郵便物処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は郵便物厚さ測定装置に係り、とりわけ高速処
理装置に用いられる郵便物厚さ測定装置に関する。

（従来の技術） 従来の郵便物処理装置は、異なる形状、厚さの郵便物
の処理、袋体の密閉、郵便物の重量測定、スタンプ押
し、および選別等の機能を自動的に行なう。例えば、毎
秒４個以上のように高速で郵便物を処理することが可能
な処理装置の発達に伴い、本質的なものでないとしても
郵便物が流れ始めた後、可能な限り早く郵便物の厚さを
測定することは重要なことである。早期に厚さを知るこ
とも重要である。それは郵便物の厚さと重量に一定の関
係があるからであり、厚さが厚くなれば重量も大きくな
るからである。典型的には重い郵便物は、高速処理状態
においては軽い郵便物よりゆっくりと処理しなければな
らない。このため郵便物の重量によって、装置を制御す
るコンピュータは、郵便物の重量が重い場合、移送装置
をゆっくりとさせ、軽い場合、移送装置を速くさせる。

郵便物が装置を流れ始めるのと同じくらい速く、郵便
物の重量または厚さを関数として移送速度を制御するこ
とが好ましい。典型的には、郵便内は積重ねられた状態
のホッパーから装置内に入る。そして、必要な最初の作
用の一つは、積重体から個々の郵便物を分離することで
ある。このような作用を行なう装置は、単一化装置およ
び単一化作用と呼ばれている。

従来装置における郵便物厚さ検出器は、典型的には郵
便物の上部に光学装置に連結されたフォロアを配置して
いる。この光学装置は光検出器の列を横方向に走査する
光源を有しており、光源の位置はフォロアの位置により
定まり、光源位置は作動する検出器の位置を定める。機
械的システムも、また使用されている。

従来の技術は、次のような１または２以上の欠点を有
している。光学システムにおいて、光学装置を清浄に保
つため、ひんぱんに維持管理を行なう必要がある。また
信号出力はアナログとなっている。このことは、アナロ
グ信号をコンピュータが処理できるデジタル信号に変換
するA/D変換器を用いなければならないことを意味して
おり、コスト増となっている。

厚さ測定の精度は常に最適ではなく、とりわけ高速処
理においては、0.004〜0.75インチの郵便物の厚さを約
0.05インチの精度まで測定する精度に測定することが重
要となっている。

〔発明の構成〕

本発明の第１の目的は、高速で処理される郵便物の厚
さを測定することができる郵便物厚さ測定装置を提供す
ることである。

本発明の第２の目的は、高速で異なる厚さの郵便物を
処理する装置であって、厚さ測定を郵便物の流れの初期
に行なうことができる装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、高速で処理される間郵便物の
厚さを正確に測定することができる厚さ測定装置を提供
することである。

本発明の第１の特徴によれば、積重ね部から供給され
た郵便物を高速で処理できる郵便物装置において、郵便
物厚さ測定装置は積重ね部から各々の郵便物を分離する
単一化装置に組込まれている。厚さ測定機能と単一化機
能とを組合せることによって、各々の郵便物の流れが開
始するのと同じくらい早く郵便物の厚さが定められ、こ
れによって郵便物の流れ速度は最大効率および最大速度
でコンピュータ制御される。

本発明の他の特徴によれば、厚さ測定装置は永久磁石
および磁界検出システムからなっている。このことによ
って、非清浄的な環境においてもシステムを正確に作動
させることができる。これはよごれや汚染があっても磁
界に本質的に影響を与えないからである。

本発明の更なる特徴によれば、比較的単純であるが精
度の良い厚さ測定システムが用いられている。これは、
絶対的なデジタル信号を出力するものであり、このデジ
タル信号はコンピュータによって直接処理され、郵便物
が装置を通ってその後密閉され、重量測定され、スタン
プ押され、所望により選別化される際、測定された郵便
物の速度を制御するようになっている。

好適実施例によれば、複数の極部分を有する永久磁石
が、郵便物上部に接触するフォロアに連結されているこ
とが好ましい。この磁石の位置はフォロアの位置に従
う。磁石は選択され検出された磁界に反応する磁界検出
器の列を横切っている。そして反応する場合、郵便物厚
さの各レンジに特徴的な絶対グレイ信号化された二進数
を出力する。20の正確な厚さ測定が0.004〜0.75インチ
にわたって0.05インチの精度で得られる。次に結果とし
て生じる二進数は、ルックアップテーブルに指示される
ように用いられる。これは適切な流れ速度または自動郵
便物処理装置を通るその後の処理過程における外形を選
択するためである。

（実施例） 図において、同一部材には同一符号が付されている。

郵便物処理装置に用いられる適切な郵便物厚みセンサ
が、郵便物または手紙の厚さを測定する好適実施例にお
いて、第１図に概略的に示され、以下簡単に説明され
る。センサ装置は固定検出装置８と可動磁石20とを有し
ている。固定検出装置８は複数のホール効果検出器10〜
16を有し、この検出器10〜16は固定された中央間隔18に
よって間をあけて一列に配設されている。各検出器は符
合27で示される検出作動領域を有している。

磁石20は検出器列に対して所定間隔19だけ離れた直線
上を移動する。好ましい磁石列は、Ｎ極23によって分離
された２つのＳ極22,24からなっている。装置の先端お
よび尾端に磁界変移を鋭くさせるため、極21および極25
を設けてもよい。磁石は矢印に示す方向に、郵便物フォ
ロアによって移動させられる。実線の磁石20の位置は、
スタートすなわちゼロ厚位置である。スタート位置の右
側に４ユニットおよび９ユニット移動した磁石の位置2
0′および20″が破線で示されている。

好ましい形状によれば、検出作動領域が0.05インチの
場合、検出間隔18は0.2インチ（矢印方向に）となり、
Ｓ極22は0.025インチの長さ、Ｎ極23は0.1インチの長
さ、およびＳ極24は0.15インチの長さとなっている。検
出器列は郵便物の厚さ0.004〜1.0インチの範囲につい
て、20の異なる絶対グレーコードを出力し、最小識別距
離（resolvtion）は0.05インチである。出力された二進
コードは、記録器７に貯えられ、その後コンピュータに
より処理されるため取出される。

第２図は磁石20の位置に答える各検出器からの出力を
示している。基本的には、Ｓ極に対向した場合、検出器
からの出力は「０」となり、磁界のない場合またはＮ極
に対向した場合「１」となる。右欄において、隣接する
二進コード出力のヘックス等価値（Hex equivalent）は
出力が絶対的なものであって２つのコードが同様となる
ことはないことを示している。二進コードはグレーエン
コードを示している。なぜなら、隣接する磁石の位置に
対して１つのビットのみが変化するからである。

磁石は図示の形状に製造され、検出器は低価のホール
効果検出器として市販されている。間隔19は、典型的に
は0.04インチとなっている。上述のように、センサの可
動部は磁石となっており、固定部はホール効果検出器な
ので、何回もの使用に耐えうる堅固なセンサが得られ
る。磁界が検出されるので、このシステムは事実上ほこ
りや汚染がなくなっている。二進コード数の直接的な出
力を用いたので、アナログ−デジタル変換器が不要とな
り、コストの低減が図れる。グレーエンコードによっ
て、すぐれた最小識別距離と信頼性のある測定が確保さ
れる。

実際の実施例では、検出器10〜16は共通ホルダまたは
共通支持体に取付けられ、記録器７に出力するための７
つのワイヤコネクタ６を有している。

第３図は郵便処理装置の正面端を概略的に示す。この
装置は処理するために郵便物31の束を受入れるホッパ30
を備えている。移送システムはモータ駆動ローラ32と、
郵便物の束の底部から１または２以上の郵便物31をとる
とともに単一化装置35内でそれを運ぶベルト33とを備え
ている。この単一化装置35は、単一の郵便物のみをその
後処理させるよう機能するものである。

単一化装置35は、もしそれが郵便物の上部を追う可動
部材を有するものであれば、多くの公知装置からなる。

好ましい単一化装置は、装置フレームに回動自在の４
本のバーリング機構からなっている。第４図に詳細を示
す。

符号50に示す郵便物の前方駆動は、装置デッキ37に取
付けられたベルト32によって供給される。４本のバーリ
ンク機構36は、リンク40によって形成されたひし形の４
隅に設けられたプーリ39の回りを回転する１または２以
上の逆転ベルト38を備えている。ひし形は装置フレーム
から上方に延びるサポート41に回転自在に設けられたプ
ーリシャフト44に固着されている。圧縮スプリング45が
単一化装置36を下方に付勢しており、郵便物に負荷をか
けて単一化を促進している。逆転駆動ベルト38は、典型
的には前方駆動ベルト32と互いに係合している。

作用において、１以上のまたは重なり合った郵便物
が、逆転駆動ベルト38と前方駆動ベルト32の間の領域に
入った場合、底部の郵便物は右方へ前進し、他の重なり
合った郵便物は後方へ駆動される。この過程において、
底部の郵便物は単一化装置ニップのもとで駆動され、逆
転駆動ベルト38の最底部は装置に上方押圧力を生じさせ
る。

ひし形36は変形し、これによって回りの状況を保ちつ
つ厚さが種々変化する郵便物がひし形の下を通ることが
できるようになっている。このようにひし形36は、郵便
物の厚さに比例した距離だけ、矢印43の方向へ上方に向
って移動するフォロアーとして作用する。第１図に示す
磁石列20は下部リンクバー40にプレート46によって固着
されており、この磁石列はまた同様に郵便物の厚さに比
例した距離だけ上方に移動する。磁石列20用のホール効
果検出器列８はプリント回路基板に取付けられており、
この回路基板は固定支持体41に固定されている。

光センサ47がデッキ37に取付けられており、郵便物の
先端を検出するよう機能する。光センサにより検出され
ると、センサは瞬時に前方駆動および後方駆動を停止す
る。このようにして単一化装置の上方移動が停止する。
この時、記録器７への検出器出力は安定化し、またセン
サ47から入力される符号51に示すコンピュータも記録器
７に登録し、この中に収納されている二進コード番号を
引出し、内部記録器内に収納する。

所定時間の後、典型的には20msの後、駆動機構は再ス
タートし、郵便物は前方、なわち右方へ移送され、駆動
ローラ48と軸45に固定されたばね付勢アイドラ49によっ
て形成された取出ニップによって保持され、下方へ運ば
れ更なる処理が行なわれる。所望に応じて、第２センサ
（図示せず）をセンサ47の下流側に配置してもよい。こ
の第２センサはセンサ47と同様に機能するものであり、
コンピュータ制御のもとで郵便物の先端を検出し、駆動
装置を停止し、これらを再スタートさせる。このことに
より、同一郵便物からなる第２郵便物の厚さ測定が可能
となり、第１郵便物との間の平均化された第２測定値に
よって、不均一につめられた郵便物が誤った値を示すこ
とがないようになっている。

上述の説明からわかるように、厚さ測定センサと色々
変化する厚さの郵便物に対応する単一化装置とを組合せ
ることによって、厚さ測定を単一化作業と略同一に行な
うことができる。このことにより郵便物処理工程におい
て早期に行なわれる。従って、コンピュータは各郵便物
の連続的な処理が開始される時と略同時に、郵便物の厚
さと大体の重量を知ることができる。

磁界作動センサを用いたことにより、高速郵便物の処
理装置においても、問題なく信頼性のある作動を行なう
ことができる。更に直接的に二進化された出力を得るこ
とができるので、コスト低減を図ることができる。また
出力がグレイエンコードの場合、正確さを増すことがで
きる。図示により説明した装置は、0.005インチの郵便
物厚に対する正確さを与えている。測定可能な厚さの解
決策および範囲は、検出器の配列形状および磁石の形状
を調整したり、単一化装置と磁石との間のリンクの使用
によって変化させることができる。

本発明は開示された厚さセンサの特殊な形状に限定さ
れず、他の形状でもよいことは理解できる。更に本発明
は、開示された単一化装置に特に限定されないし、説明
された他の詳細部分にも限定されない。

本発明は実施例により説明したあるが、当業者であれ
ば、本発明の精神から外れない限り多くの変形が可能で
あることは直ちに理解できる。また特許請求の範囲に記
載された発明は実施例に限定されるものではなく、上述
した変形も特許請求の範囲内に含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による郵便物厚さ測定に適した磁石セン
サの一実施例を示す概略図であり、第２図は第１図のセ
ンサの二進コードおよびヘックス出力を示す図表であ
り、第３図は第１図のセンサを用いた典型的な郵便物処
理装置の正面概略図であり、第４図は第３図に示した単
一化装置および磁石センサの詳細側面図である。 ７……記録器、８……固定検出器、20……可動磁石、30
……ホッパ、31……郵便物、32……前方駆動ベルト、35
……単一化装置、38……逆転駆動ベルト。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁界パタンを生じさせる装置と、磁界パタ
   ンに対応する２進信号を出力する一列の磁界検出器とを
   備え、前記磁界発生装置と検出器は出力二進信号が郵便
   物の厚さの全範囲にわたって絶対的なグレイ化された信
   号となるよう構成され、更に郵便物に接触するとともに
   接触する郵便物の厚さに対応して可動する装置と、接触
   装置および磁界発生装置に連結され接触装置の移動に比
   例した距離だけ磁界発生装置を一列の磁界検出器を通り
   過ぎて移動させる装置とを備え、磁界発生装置は複数の
   磁極を有する磁石からなり、この磁石は一列に配置され
   た第１磁極と、第２磁極と、第１磁極と同様の型の第３
   磁極とからなり、３つの磁極は異なる長さを有し、磁界
   検出器は等しい間隔をおいて配置されていることを特徴
   とする郵便物厚さ測定装置。
2. 【請求項２】検出器列はホール効果検出器からなること
   を特徴とする請求項１記載の郵便物厚さ測定装置。
3. 【請求項３】多数の郵便物を供給する装置と、各々の郵
   便物を分離する単一化装置と、郵便物を供給装置から単
   一化装置に移送する装置と、単一化装置に作動的に連結
   され単一化装置によって単一化された郵便物の厚さを測
   定する装置と、郵便物の更なる処理を行なうため単一化
   装置の下流に配置された装置と、更なる処理装置に単一
   化された郵便物を移送する更なる移送装置と、処理され
   た各々の郵便物の測定厚さに対応して更なる移送装置の
   速度を変化させる装置とを備えた郵便物処理装置。
4. 【請求項４】単一化装置は郵便物の表面と接触する可動
   部材と、郵便物の厚さに対応して郵便物の移送方向に直
   交する方向に移動させるよう単一化装置を取付ける装置
   とを備え、前記厚さ測定装置は、単一化装置に連結され
   た可動部分と固定部分とからなり、測定された厚さは前
   記可動部分と固定部分の間の移動量に比例した量と関係
   することを特徴とする請求項３記載の郵便物処理装置。
5. 【請求項５】前記可動部分は磁石からなり、前記固定部
   分は磁界検出器からなることを特徴とする請求項４記載
   の郵便物処理装置。
6. 【請求項６】郵便物が単一化装置の下にある場合、郵便
   物を一時的に停止する装置を更に備えたことを特徴とす
   る請求項３記載の郵便物処理装置。
7. 【請求項７】単一化された郵便物に対して略逆方向に郵
   便物表面と接触した場合、可動部材を移動させる装置を
   更に備えたことを特徴とする請求項４記載の郵便物処理
   装置。