JP3834509B2 - 可変速度制御を有するコンベヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
技術分野
本発明は、一般的にはパッケージのような物品を１つ以上の供給サイトから種々の排出宛先へ自動的に搬送および選別することに関し、さらに詳細には、プログラム制御または手動制御により、パッケージをコンベヤ通路の両側の指定の排出シュート、ビンまたは後続コンベヤへ排出可能な、「アイドル・タイム」を利用した効率的な搬送装置に関するものである。
【０００２】
発明の背景
最新の高速パッケージ配送装置は、しばしば、１つ以上の供給ステーションからパッケージを受け取り且つパッケージをシュート、ビンおよび後続コンベヤ装置のような種々の排出宛先に搬送するパッケージ搬送装置を含む。
【０００３】
コンベヤの最も普通のタイプの１つはベルトコンベヤであり、ベルトコンベヤは少なくとも２つの円筒ローラ上を通過するエンドレスたわみベルトを含み、円筒ローラの１つは駆動ローラである。パッケージはベルトコンベヤの上方を向く「作業」面上に置かれ、および概して直線方向にコンベヤの一端から他端に搬送される。他のタイプのコンベヤは「ローラ」コンベヤであり、ローラ・コンベヤは、その通路に沿ってパッケージの底面と接触し、底面を支持し且つある場合には底面を駆動する駆動ローラまたは遊動ローラを含んでもよい。
【０００４】
このような従来技術による搬送装置は、それらの運転速度の関数であるほぼ一定の能力を有する傾向にある。この能力は、基準点を通過するベルトのセルまたはトレーあるいは単位長さの数に換算される。この数が多ければ多いほど、能力は高いことになる。
【０００５】
しかしながら、慣性の影響がコンベヤ速度を制限する。コンベヤ速度が速くなればなるほどそれだけ慣性は大きくなり、これが排出精度を低下させる影響を与えることになる。きわめて高い速度においては、慣性の影響のためにパッケージの信頼できる制御はきわめてむずかしくなる。任意の自動化装置の好ましい特性は運転精度であり、高い一定速度においてはこの運転精度を達成することがきわめて困難である。装置のエラーは小荷物の誤配送の原因となり、この誤配送の修正は運送会社の費用となるので、装置のエラーはユーザにとってコスト増となる。
【０００６】
従来技術による種々の物品搬送方法および装置が開発されてきた。
【０００７】
カトラー（Ｃｕｔｌｅｒ）ほかの米国特許第３７９９３１９号は物品をメイン選別コンベヤのトレーに供給するための可変速度供給コンベヤを有する物品芯合わせ装置を開示している。物品は、それらが選別コンベヤ上に置かれたとき直ちにトレー上に芯合わせされる。
【０００８】
バウワー（Ｂｏｗｅｒ）の米国特許第４７６５４５６号は任意の運転速度において負荷を分担するように設計された駆動装置を有する可変速度ベルトコンベヤを開示している。
【０００９】
フランチオーニ（Ｆｒａｎｃｉｏｎｉ）の米国特許第５１７０８７７号は自動コンベヤ装置を開示している。このコンベヤ装置はメイン・コンベヤ装置および複数の分岐コンベヤを含む。分岐コンベヤの１つの停止が検出され且つ他の分岐コンベヤ上で物品が蓄積しはじめた場合、他の分岐コンベヤはより速い速度で運転しはじめる。コンベヤ上での物品の過密を防止するために、分岐コンベヤのコンベヤ部分の進行速度が変化される。
【００１０】
岩田ほかの米国特許第４７９２０３３号は物品をコンベヤに供給するための装置を開示している。物品がコンベヤ上に均等間隔で置かれるようにコンベヤ速度が変化される。コンベヤ速度は所定数の追加物品を受け入れるのに十分なスペースをコンベヤ上に形成するためにコンベヤ速度が上昇される。
【００１１】
したがって、可変速度選別コンベヤは従来技術から既知であることがわかるであろう。さらに、供給コンベヤの速度を増大させることによりメイン選別コンベヤの能力を増大させることが既知である。コンベヤ速度を変化させることによりメイン選別コンベヤ上に供給するための特定の位置に物品を集積させることもまた既知である。
【００１２】
しかしながら、当業者内には改良選別コンベヤに対する要求がなお存在している。
【００１３】
発明の概要
本発明は、排出が行われていないときに選別コンベヤをスピードアップさせるための方法およびこの方法を実行するための装置を提供することにより、従来技術における欠点を克服するものである。次の物品を排出する前の時間区間が所定の範囲内にあるときには、供給をより迅速に行わせるためにメイン選別コンベヤをスピードアップさせることができる。
【００１４】
一般的に説明すると、本発明は、速度制御を有するコンベヤ上で複数の小荷物を１つの宛先から他の宛先へ搬送する方法に向けられ、この方法は、複数の小荷物の次のパッケージがコンベヤから排出されるまでの時間を決定することであって、これにより残存搬送時間を確定する前記決定と、残存搬送時間を所定のしきい値と比較することと、およびその間は小荷物が排出されることがない残存搬送時間の一部分の間、コンベヤ搬送速度を増大することとを含む。
【００１５】
したがって、改良搬送装置を提供することが本発明の目的である。
【００１６】
さらに、改良搬送方法を提供することが本発明の他の目的である。
【００１７】
さらに、改善された効率の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００１８】
さらに、改善された安全の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００１９】
さらに、改善された信頼性の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２０】
さらに、改善された供給の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２１】
さらに、改善された排出の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２２】
さらに、改善された搬送の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２３】
本発明のその他の目的、特徴および利点が、図面および特許請求の範囲と合わせて本発明の好ましい実施の形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００２４】
好ましい実施の形態の詳細な説明
ここで図面を参照すると、幾つかの図を通して同じ番号は同じ要素を示している。
【００２５】
一般認識
本発明者は、供給と排出との間でパッケージを単に搬送するだけであれば、この間に慣性力の介入がないので、小荷物に不利な影響を与えることなくきわめて高速で搬送を行うことが可能であることを認識している。
【００２６】
本発明者の経験から、高速においては、装置にパッケージを供給することのほうが装置からパッケージを排出することよりもパッケージの制御を失うことなくより容易であることの認識も得られている。
【００２７】
一般的なコンベヤの運転および構造
本発明による方法は、装置上のすべての小荷物とそれらの個々の宛先との間の分配がランダムであることに基づいている。
【００２８】
一般的に説明すると、本発明は供給ステーションと排出ステーションとの間でパッケージを種々の速度で搬送するための可変速度制御を含む。パッケージを排出するためには装置は比較的低速で運転しなければならないが、パッケージはより高い速度でも供給可能である。進行中に排出が存在しない場合、装置はパッケージを排出する時間までその正常速度以上にかなりスピードアップすることが可能である。選別装置は次のパッケージが排出されるまでの距離および時間がわかっているので、排出前の最小時間区間が所定の時間範囲内にある場合、コンベヤをスピードアップすることができる。指定の排出ステーションに接近したとき、コンベヤはパッケージを排出するためにその正常速度に戻ることになる。
【００２９】
ここで図１を参照すると、図１は、供給ステーション１０により供給され且つ排出ステーション３０により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ装置２０を含む単純搬送装置の略平面図である。供給ステーション１０はコンベヤ２０に沿って排出ステーション３０からある距離４０の位置にある。メイン・コンベヤ２０もまた、符号１２のような小荷物を受け入れ且つ排出するように形成された供給端２１および排出端２２を含む。
【００３０】
図１に示されているような形態は２つの入力ステーション即ち入力ステーション１０およびコンベヤ２０の入力端２１を含むと理解されるべきである。図１に示されているような形態は同様に、２つの排出（「出口」ともいう）ステーション即ち排出ステーション３０およびコンベヤ２０の排出端２２を含む。
【００３１】
図２は、第１の供給ステーション１０１および第２の供給ステーション１０２により供給され且つ第１の排出ステーション１１１および第２の排出ステーション１１２により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ１００を含む第２の搬送装置の略平面図である。第１の供給ステーション１０１はコンベヤ１００に沿って第１の排出ステーション１１１から第１の距離１５０の位置にあり、および第２の供給ステーションは第２の排出ステーション１１２から第２の距離の位置にある。直線メイン・コンベヤ１００もまた供給端１０３および排出端１０４を含む。
【００３２】
図２に示されているような形態は３つの供給ステーション即ち供給ステーション１０１および１０２およびコンベヤ１００の供給端１０３を含むと理解されるべきである。図２に示されているような形態は同様に、排出ステーション１１１、１１２およびコンベヤ１００の排出端１０４のような３つの排出（「出口」ともいう）ステーションを含む。
【００３３】
ここで、図１および２に示されている直線ベルトコンベヤとは異なる代替コンベヤ配置を示す図３〜５を簡単に参照する。
【００３４】
図３は複数の供給ステーション２１０および複数の排出ステーションを含むエンドレス楕円形コンベヤ装置２００の平面図である。このような形態は、参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５４３３３１１号に概して示されている。供給ステーション２１０（供給コンベヤであってもよい）は小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の外側から供給するように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の内側からの供給も想定される。同様に、排出ステーションは小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の両側から受け入れるように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の片側のみからの受入れが想定される。このような楕円形搬送通路は、図４に示されているようなサイド・ノッチを有するベルトコンベヤ装置が使用されても、または図５に示されているような「傾倒トレー」形態が使用されてもよいと理解されるべきである。
【００３５】
図４は、ここで参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５８９４９１８号に示されているような楕円形通路を可能にするスロット入り側面を含むコンベヤ・ベルト形態３００の平面図であり、またはこのコンベヤ・ベルト形態３００はさらに米国特許第５８９４９１８号に示されているように蛇行状に形成されてもよい。この形態３００は、供給ステーション３２５Ｐ、排出ステーション３２６、セグメント３１１を含むたわみベルトコンベヤを含み、セグメント３１１はすべて小荷物３２０を搬送するためのものである。
【００３６】
図５は米国特許第５４３３３１１号に概して示されているようなエンドレス楕円形コンベヤ装置４００の絵画図である。この形態４００は、複数の上部傾倒可能トレー４２０Ｕ、複数の下部傾倒可能トレー４２０Ｌ、上部供給ステーション４１０Ｕ、下部供給ステーション４１０Ｌ、上部排出ステーション４３０Ｕおよび下部排出ステーション４３０Ｌを含む。この形態の運転仕様に関しては米国特許第５４３３３１１号が参照されるが、一般的に説明すると、この形態４００は、上部供給ステーション４１０Ｕを介して上部傾倒可能トレー４２０Ｕに小荷物を供給可能にし且つそこから上部排出ステーション４３０Ｕを介して小荷物を排出可能にする概して楕円形のエンドレス搬送通路を形成している。下部傾倒可能トレー４２０Ｌへの小荷物の供給は下部供給ステーション４１０Ｌを介して行われ、および小荷物の排出はそこから下部排出ステーション４３０Ｌを介して行われる。トレーは小荷物を排出するために傾倒可能である。
【００３７】
アイドリングしきい値の概念
上記のコンベヤ・タイプのいずれが使用されているかとは無関係に、供給されている装置がある時間の間いかなる小荷物も排出されることなく運転することがある。この時間区間は刻々変化する。この時間の間、小荷物はそれらに固有の宛先に向かってその通路上を装置により搬送されるにすぎない。
【００３８】
本発明は、「アイドル・タイム」の間には、排出に不利な影響を与える危険性がないので、装置は自動的にはるかに高い速度に切り換えられることを想定している。
【００３９】
ここで幾つかの異なる状況例を考察することにする。これらの状況例の使用は制約を与えるものと理解されてはならず、単に例を示したにすぎないことに注意すべきである。
【００４０】
以下の状況例を説明するとき、しきい値が仮定される。このしきい値は次のようなものである。コンベヤ上の小荷物のすべてが同時に少なくとも３つの連続セグメントを通過してアイドル走行するときにコンベヤはある時間区間を走行しなければならない。言い換えると、これは、コンベヤ上のすべての小荷物はしきい値を満たすために同時に少なくとも３つの連続する「アイドル・ステーション」を通過しなければならないことである。
【００４１】
上記のしきい値は３つの連続セグメントとして提案されているが、異なるしきい値が使用されても、使用される装置のタイプの関数としてしきい値が異なってもよいと理解されるべきである。
【００４２】
第１の状況例（図６Ａ〜６Ｃ）
第１の状況例においては、小荷物Ｐ１およびＰ２が同時に位置Ｉ１およびＩ２においてそれぞれ供給され、および両方とも排出位置Ｄ１において排出されるものとする。この状況例においては、図６Ｂに示されているように、小荷物Ｐ２は、３番目のセグメントから排出される前に２つの距離セグメントを通過する「アイドル走行」を行ったのちに最初に排出されるものである。小荷物Ｐ２が排出されたのちに、小荷物Ｐ１が１つの距離セグメントを通過してアイドル走行し、次に図６Ｃに示されているように最後のセグメントから排出位置Ｄ１に排出される。
【００４３】
この状況例においては、「アイドル走行しきい値」が満たされていないので、コンベヤ速度は変化しない。図からわかるように、小荷物Ｐ２はその供給とその排出との間で２つの連続するスペース・セグメントを通過してアイドル走行するにすぎない。小荷物Ｐ１はその排出前に４つのセグメントを通過してアイドル走行するが、小荷物Ｐ１およびＰ２（コンベヤ上のすべての小荷物）は同時に２つの連続セグメントを通過してアイドル走行するにすぎないので、しきい値は満たされていない。したがって速度変化は行われない。
【００４４】
第２の状況例（図７Ａ〜７Ｃ）
第２の状況例においては、前と同様に２つの小荷物Ｐ１、Ｐ２がステーションＩ１、Ｉ２において供給される。しかしながら、この場合には小荷物Ｐ１はステーションＤ２において排出される。この状況例においては、両方の小荷物は、Ｐ２がＤ１において排出されるまで２つの連続するアイドル・ステーションを通過する。次に、小荷物Ｐ１がＤ２において排出されるまで、小荷物Ｐ１は３つの連続するアイドル・ステーションを通過する。
【００４５】
この状況例においては、小荷物Ｐ２の排出と小荷物Ｐ１の排出との間の時間においてコンベヤ速度が変化する。これは、その小荷物のすべてが同時に少なくとも３つの連続セグメントを通過してアイドル走行するときにコンベヤはある時間区間を走行しなければならないという仮定が満たされているからである。言い換えると、これは、コンベヤ上のすべての小荷物が同時に少なくとも３つの連続するアイドル・ステーションを通過しなければならないことである。上記のように、小荷物Ｐ２はその供給とその排出との間で２つのスペース・セグメントを通過してアイドル走行するにすぎない。小荷物Ｐ１はその供給と排出との間で６つのセグメントを通過してアイドル走行するが、このアイドル走行時間区間は図７Ｂに示されているように小荷物Ｐ２の排出により中断される。しかしながら、小荷物Ｐ２が排出されたのちには、小荷物Ｐ１がコンベヤ上の唯一の小荷物であり、したがってコンベヤ上の小荷物の「すべて」である。このように、この場合には小荷物Ｐ２が排出されたのちに小荷物Ｐ１は３つのセグメントを通過してアイドル走行するので、小荷物の「すべて」が同時に少なくとも３つのセグメントを通過してアイドル走行し、したがってしきい値がちょうど満たされている。これによりこのアイドル・タイムの間にコンベヤはスピードアップされる。
【００４６】
上記のようなアイドル・ステーションは、搬送通路に沿った距離という表現で、即ちすべてのパッケージが搬送通路に沿って所定の距離だけ「アイドル走行」モード（排出または供給がない）で搬送されるかどうかという表現で概念化される。しかしながら、このようなステーションは、時間という表現で、即ちすべてのパッケージがコンベヤ通路に沿って所定の時間の間「アイドル走行」モードで搬送されるかどうかという表現で概念化されてもよい。プロセス制御装置はコンベヤ上の小荷物のすべての位置が「わかっている」ことが想定されるので、時間とスペースとの間の区別は、一方がわかれば他方がわかるので、ほぼ純理論的な問題である。
【００４７】
第３の状況例（図８Ａおよび８Ｂ）
第３の状況例においては、図８Ａに示されているように、小荷物Ｐ１およびＰ２は位置Ｉ１およびＩ２においてコンベヤ上に同時に置かれるが、この場合、Ｐ１はＤ１において排出され、Ｐ２はＤ２において排出される。したがって、両方の小荷物は、図８Ｂに示されているように同時に排出されるまで、同時にアイドル・モードで４つのアイドル・ステーションを通過する。このように、両方の小荷物が同時に排出される必要があるときにコンベヤがスローダウンされるまで、両方の小荷物はより高い速度で前記ステーションを通過して搬送することができる。したがって、しきい値は満たされ且つ実際にはしきい値は超えられている。これによりこのアイドル・タイムの間にコンベヤをスピードアップさせることができる。
【００４８】
第４の状況例（図９Ａ〜９Ｃ）
第４の状況例においては、小荷物Ｐ１およびＰ２がアイドル・モードで２つのステーションを通過したのちにＩ０において小荷物Ｐ０が供給されることがわかっていることを除いては、選別は第３の状況例のそれに類似している。この状況例においては、コンピュータは、コンベヤは３つ以上の隣接するアイドル・ステーションをもたず、したがって高速搬送は行われないことを認識するであろう。
【００４９】
速度の変化
上記の本発明の実施の形態においては、コンピュータは供給がアイドル・モードを中断するように考慮すると理解されるべきである。他の実施の形態においては、コンピュータは供給がアイドル・モードを中断しないように考慮するであろう。このような形態は特に、ベルトコンベヤの前方端縁上で小荷物の加速を容易にするコンベヤ・セットの供給コンベヤが使用されている状況において適用可能である。
【００５０】
本発明の他の実施の形態においては、コンベヤは、３段階の速度即ち排出用の「低」速、低速よりは高いが供給を適切に処理するのに十分に遅い「中」速およびアイドル・モードにおいて小荷物を搬送するために適切な高速で運転可能である。
【００５１】
モータ
駆動モータは２段階以上の速度を有するかまたはその速度を制御可能なインバータにより制御される。
【００５２】
制御
上記のように、コンベヤの速度は、従来技術から既知のような電気式、空圧式またはその他のタイプであってもよい可変速度駆動モータの使用により変化させることができる。
【００５３】
図１０は、データ入力源１１００からデータを受け入れ且つ本発明によりコンベヤ駆動モータ１２００の速度を制御する本発明による典型的なプロセッサ１０００の相互作用を示す略制御線図である。
【００５４】
データ入力源１１００は、プロセッサ１０００に、次の小荷物がコンベヤにいつ入ってくるかに関する情報を提供し、これにより、必要な場合には小荷物を供給しやすくするためにコンベヤ駆動モータ１２００をスローダウンさせることができる。
【００５５】
したがって、プロセッサ１０００は装置上のすべてのパッケージを追跡するものと考えられ、個々のすべてのパッケージの相対宛先排出シュートが「わかっている」。次の排出時間の前に所定の速度で例えば５秒間であってもよい時間が経過するときにはその正常速度を２倍にするようにモータを切り換えるようにコンピュータをプログラムすることができ、この時間が経過したのちにモータはその正常排出速度に戻される。コンベヤ速度がわかっているので、時間を容易に距離に置き換えることができる。
【００５６】
供給および排出ステーション
図１における符号１０のような供給ステーションは、ベルトコンベヤ、プッシュ部材または従来技術から既知の他の手段であってもよいと理解されるべきである。符号３０のような排出ステーションも同様に、ベルトコンベヤ、プッシュ部材または従来技術から既知のその他の手段によって提供することができる。
【００５７】
結果
この結果、所定の時間（例えば１時間）の間に、装置は例えば合計１０分間はその正常速度の例えば２倍または３倍の速度で走行することが考えられる。したがって、装置の平均速度は、
３００＋（６００／６）＝４００ＦＰＭ
または
３００＋（９００／６）＝４５０ＦＰＭ
のように計算することができる。
【００５８】
割増し速度は場合により２５％の大きさに達することがあり、これは小荷物が供給またはその他の処理のためにそれらの宛先にその値だけより速く到達することを意味する。これらのすべてのことは、実際により高い速度で小荷物を排出したために小荷物がその宛先ビンを通り過ぎてしまうという危険をおかすことなく行うことができる。
【００５９】
この方法は、装置上の流れが少ないときおよび装置を停止するまでの時間が短いときの「最終」時間の間に高い有利性を得るであろう。
【００６０】
このような装置はすべて商業向けに適用され且つ物理法則は不変であるので、能力／速度における有利性はたとえ小さくても、これは投資収益の観点からは大きな有利性を示すことになる。
【００６１】
この方法は全自動で行われるので、オペレータの介入は全く必要としない。
【００６２】
結論
したがって、本発明は、供給ステーションと排出ステーションとの間を種々の速度で小荷物を搬送するための可変速度制御を含む改良搬送方法および装置を提供することにより、従来技術における欠点を克服することがわかるであろう。装置はパッケージを排出するためには比較的低速で運転しなければならないが、パッケージはより高い速度で供給されてもよい。排出が行われていない場合、パッケージを排出する時間まで装置はその正常速度より高い速度にスピードアップすることができる。選別装置は次のパッケージが排出されるまでの距離および時間がわかっているので、排出前の最小時間区間が所定の時間範囲内である場合、コンベヤをスピードアップさせることができる。指定の排出ステーションに接近したとき、パッケージを排出するためにコンベヤはその正常速度に戻ることになる。
【００６３】
本発明は特に開示された実施の形態に関して詳細に説明されてきたが、特許請求の範囲に記載のような本発明の概念および範囲内で、多くの変更および修正が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、供給ステーション１０により供給され且つ排出ステーション３０により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ装置２０を含む単純搬送装置の略平面図である。供給ステーション１０はコンベヤ２０に沿って排出ステーション３０からある距離４０の位置にある。メイン・コンベヤ２０もまた、それぞれ小荷物を受け入れ且つ排出するように形成された供給端２１および排出端２２を含む。
【図２】 図２は、第１の供給ステーション１０１および第２の供給ステーション１０２により供給され且つ第１の排出ステーション１１１および第２の排出ステーション１１２により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ１００を含む第２の搬送装置の略平面図である。第１の供給ステーション１０１はコンベヤ１００に沿って第１の排出ステーション１１１から第１の距離１５０の位置にあり、および第２の供給ステーションは第２の排出ステーション１１２から第２の距離の位置にある。直線メイン・コンベヤ１００もまた供給端１０３および排出端１０４を含む。
【図３】 図３は複数の供給ステーション２１０および複数の排出ステーションを含むエンドレス楕円形コンベヤ装置２００の平面図である。このような形態は、参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５４３３３１１号に概して示されている。供給ステーション２１０は小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の外側から供給するように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の内側からの供給も想定される。同様に、排出ステーションは小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の両側から受け入れるように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の片側のみからの受入れが想定される。このような楕円形搬送通路は、図４に示されているようなサイド・ノッチを有するベルトコンベヤ装置が使用されても、または図５に示されているような「傾倒トレー」形態が使用されてもよいと理解されるべきである。
【図４】 図４は、ここで参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５８９４９１８号に示されているような楕円形通路を可能にするスロット入り側面を含むコンベヤ・ベルト形態３００の平面図であり、またはこのコンベヤ・ベルト形態３００はさらに米国特許第５８９４９１８号に示されているように蛇行状に形成されてもよい。この形態３００は、供給ステーション３２５Ｐ、排出ステーション３２６、セグメント３１１を含むたわみベルトコンベヤを含み、セグメント３１１はすべて小荷物３２０を搬送するためのものである。
【図５】 図５は米国特許第５４３３３１１号に概して示されているようなエンドレス楕円形コンベヤ装置４００の絵画図である。この形態４００は、複数の上部傾倒可能トレー４２０Ｕ、複数の下部傾倒可能トレー４２０Ｌ、上部供給ステーション４１０Ｕ、下部供給ステーション４１０Ｌ、上部排出ステーション４３０Ｕおよび下部排出ステーション４３０Ｌを含む。この形態の運転仕様に関しては米国特許第５４３３３１１号が参照されるが、一般的に説明すると、この形態４００は、上部供給ステーション４１０Ｕを介して上部傾倒可能トレー４２０Ｕに小荷物を供給可能にし且つそこから上部排出ステーション４３０Ｕを介して小荷物を排出可能にする概して楕円形のエンドレス搬送通路を形成している。下部傾倒可能トレー４２０Ｌへの小荷物の供給は下部供給ステーション４１０Ｌを介して行われ、および小荷物の排出はそこから下部排出ステーション４３０Ｌを介して行われる。トレーは小荷物を排出するために傾倒可能である。
【図６】 図６Ａ〜６Ｃは第１の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図７】 図７Ａ〜７Ｃは第２の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図８】 図８Ａ〜８Ｂは第３の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図９】 図９Ａ〜９Ｃは第４の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図１０】 図１０は、データ入力源１１００からデータを受け入れ且つ本発明によりコンベヤ駆動モータ１２００の速度を制御する本発明による典型的なプロセッサ１０００の相互作用を示す略制御線図である。
技術分野
本発明は、一般的にはパッケージのような物品を１つ以上の供給サイトから種々の排出宛先へ自動的に搬送および選別することに関し、さらに詳細には、プログラム制御または手動制御により、パッケージをコンベヤ通路の両側の指定の排出シュート、ビンまたは後続コンベヤへ排出可能な、「アイドル・タイム」を利用した効率的な搬送装置に関するものである。
【０００２】
発明の背景
最新の高速パッケージ配送装置は、しばしば、１つ以上の供給ステーションからパッケージを受け取り且つパッケージをシュート、ビンおよび後続コンベヤ装置のような種々の排出宛先に搬送するパッケージ搬送装置を含む。
【０００３】
コンベヤの最も普通のタイプの１つはベルトコンベヤであり、ベルトコンベヤは少なくとも２つの円筒ローラ上を通過するエンドレスたわみベルトを含み、円筒ローラの１つは駆動ローラである。パッケージはベルトコンベヤの上方を向く「作業」面上に置かれ、および概して直線方向にコンベヤの一端から他端に搬送される。他のタイプのコンベヤは「ローラ」コンベヤであり、ローラ・コンベヤは、その通路に沿ってパッケージの底面と接触し、底面を支持し且つある場合には底面を駆動する駆動ローラまたは遊動ローラを含んでもよい。
【０００４】
このような従来技術による搬送装置は、それらの運転速度の関数であるほぼ一定の能力を有する傾向にある。この能力は、基準点を通過するベルトのセルまたはトレーあるいは単位長さの数に換算される。この数が多ければ多いほど、能力は高いことになる。
【０００５】
しかしながら、慣性の影響がコンベヤ速度を制限する。コンベヤ速度が速くなればなるほどそれだけ慣性は大きくなり、これが排出精度を低下させる影響を与えることになる。きわめて高い速度においては、慣性の影響のためにパッケージの信頼できる制御はきわめてむずかしくなる。任意の自動化装置の好ましい特性は運転精度であり、高い一定速度においてはこの運転精度を達成することがきわめて困難である。装置のエラーは小荷物の誤配送の原因となり、この誤配送の修正は運送会社の費用となるので、装置のエラーはユーザにとってコスト増となる。
【０００６】
従来技術による種々の物品搬送方法および装置が開発されてきた。
【０００７】
カトラー（Ｃｕｔｌｅｒ）ほかの米国特許第３７９９３１９号は物品をメイン選別コンベヤのトレーに供給するための可変速度供給コンベヤを有する物品芯合わせ装置を開示している。物品は、それらが選別コンベヤ上に置かれたとき直ちにトレー上に芯合わせされる。
【０００８】
バウワー（Ｂｏｗｅｒ）の米国特許第４７６５４５６号は任意の運転速度において負荷を分担するように設計された駆動装置を有する可変速度ベルトコンベヤを開示している。
【０００９】
フランチオーニ（Ｆｒａｎｃｉｏｎｉ）の米国特許第５１７０８７７号は自動コンベヤ装置を開示している。このコンベヤ装置はメイン・コンベヤ装置および複数の分岐コンベヤを含む。分岐コンベヤの１つの停止が検出され且つ他の分岐コンベヤ上で物品が蓄積しはじめた場合、他の分岐コンベヤはより速い速度で運転しはじめる。コンベヤ上での物品の過密を防止するために、分岐コンベヤのコンベヤ部分の進行速度が変化される。
【００１０】
岩田ほかの米国特許第４７９２０３３号は物品をコンベヤに供給するための装置を開示している。物品がコンベヤ上に均等間隔で置かれるようにコンベヤ速度が変化される。コンベヤ速度は所定数の追加物品を受け入れるのに十分なスペースをコンベヤ上に形成するためにコンベヤ速度が上昇される。
【００１１】
したがって、可変速度選別コンベヤは従来技術から既知であることがわかるであろう。さらに、供給コンベヤの速度を増大させることによりメイン選別コンベヤの能力を増大させることが既知である。コンベヤ速度を変化させることによりメイン選別コンベヤ上に供給するための特定の位置に物品を集積させることもまた既知である。
【００１２】
しかしながら、当業者内には改良選別コンベヤに対する要求がなお存在している。
【００１３】
発明の概要
本発明は、排出が行われていないときに選別コンベヤをスピードアップさせるための方法およびこの方法を実行するための装置を提供することにより、従来技術における欠点を克服するものである。次の物品を排出する前の時間区間が所定の範囲内にあるときには、供給をより迅速に行わせるためにメイン選別コンベヤをスピードアップさせることができる。
【００１４】
一般的に説明すると、本発明は、速度制御を有するコンベヤ上で複数の小荷物を１つの宛先から他の宛先へ搬送する方法に向けられ、この方法は、複数の小荷物の次のパッケージがコンベヤから排出されるまでの時間を決定することであって、これにより残存搬送時間を確定する前記決定と、残存搬送時間を所定のしきい値と比較することと、およびその間は小荷物が排出されることがない残存搬送時間の一部分の間、コンベヤ搬送速度を増大することとを含む。
【００１５】
したがって、改良搬送装置を提供することが本発明の目的である。
【００１６】
さらに、改良搬送方法を提供することが本発明の他の目的である。
【００１７】
さらに、改善された効率の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００１８】
さらに、改善された安全の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００１９】
さらに、改善された信頼性の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２０】
さらに、改善された供給の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２１】
さらに、改善された排出の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２２】
さらに、改善された搬送の特徴を示す改良搬送方法および装置を提供することが本発明の他の目的である。
【００２３】
本発明のその他の目的、特徴および利点が、図面および特許請求の範囲と合わせて本発明の好ましい実施の形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００２４】
好ましい実施の形態の詳細な説明
ここで図面を参照すると、幾つかの図を通して同じ番号は同じ要素を示している。
【００２５】
一般認識
本発明者は、供給と排出との間でパッケージを単に搬送するだけであれば、この間に慣性力の介入がないので、小荷物に不利な影響を与えることなくきわめて高速で搬送を行うことが可能であることを認識している。
【００２６】
本発明者の経験から、高速においては、装置にパッケージを供給することのほうが装置からパッケージを排出することよりもパッケージの制御を失うことなくより容易であることの認識も得られている。
【００２７】
一般的なコンベヤの運転および構造
本発明による方法は、装置上のすべての小荷物とそれらの個々の宛先との間の分配がランダムであることに基づいている。
【００２８】
一般的に説明すると、本発明は供給ステーションと排出ステーションとの間でパッケージを種々の速度で搬送するための可変速度制御を含む。パッケージを排出するためには装置は比較的低速で運転しなければならないが、パッケージはより高い速度でも供給可能である。進行中に排出が存在しない場合、装置はパッケージを排出する時間までその正常速度以上にかなりスピードアップすることが可能である。選別装置は次のパッケージが排出されるまでの距離および時間がわかっているので、排出前の最小時間区間が所定の時間範囲内にある場合、コンベヤをスピードアップすることができる。指定の排出ステーションに接近したとき、コンベヤはパッケージを排出するためにその正常速度に戻ることになる。
【００２９】
ここで図１を参照すると、図１は、供給ステーション１０により供給され且つ排出ステーション３０により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ装置２０を含む単純搬送装置の略平面図である。供給ステーション１０はコンベヤ２０に沿って排出ステーション３０からある距離４０の位置にある。メイン・コンベヤ２０もまた、符号１２のような小荷物を受け入れ且つ排出するように形成された供給端２１および排出端２２を含む。
【００３０】
図１に示されているような形態は２つの入力ステーション即ち入力ステーション１０およびコンベヤ２０の入力端２１を含むと理解されるべきである。図１に示されているような形態は同様に、２つの排出（「出口」ともいう）ステーション即ち排出ステーション３０およびコンベヤ２０の排出端２２を含む。
【００３１】
図２は、第１の供給ステーション１０１および第２の供給ステーション１０２により供給され且つ第１の排出ステーション１１１および第２の排出ステーション１１２により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ１００を含む第２の搬送装置の略平面図である。第１の供給ステーション１０１はコンベヤ１００に沿って第１の排出ステーション１１１から第１の距離１５０の位置にあり、および第２の供給ステーションは第２の排出ステーション１１２から第２の距離の位置にある。直線メイン・コンベヤ１００もまた供給端１０３および排出端１０４を含む。
【００３２】
図２に示されているような形態は３つの供給ステーション即ち供給ステーション１０１および１０２およびコンベヤ１００の供給端１０３を含むと理解されるべきである。図２に示されているような形態は同様に、排出ステーション１１１、１１２およびコンベヤ１００の排出端１０４のような３つの排出（「出口」ともいう）ステーションを含む。
【００３３】
ここで、図１および２に示されている直線ベルトコンベヤとは異なる代替コンベヤ配置を示す図３〜５を簡単に参照する。
【００３４】
図３は複数の供給ステーション２１０および複数の排出ステーションを含むエンドレス楕円形コンベヤ装置２００の平面図である。このような形態は、参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５４３３３１１号に概して示されている。供給ステーション２１０（供給コンベヤであってもよい）は小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の外側から供給するように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の内側からの供給も想定される。同様に、排出ステーションは小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の両側から受け入れるように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の片側のみからの受入れが想定される。このような楕円形搬送通路は、図４に示されているようなサイド・ノッチを有するベルトコンベヤ装置が使用されても、または図５に示されているような「傾倒トレー」形態が使用されてもよいと理解されるべきである。
【００３５】
図４は、ここで参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５８９４９１８号に示されているような楕円形通路を可能にするスロット入り側面を含むコンベヤ・ベルト形態３００の平面図であり、またはこのコンベヤ・ベルト形態３００はさらに米国特許第５８９４９１８号に示されているように蛇行状に形成されてもよい。この形態３００は、供給ステーション３２５Ｐ、排出ステーション３２６、セグメント３１１を含むたわみベルトコンベヤを含み、セグメント３１１はすべて小荷物３２０を搬送するためのものである。
【００３６】
図５は米国特許第５４３３３１１号に概して示されているようなエンドレス楕円形コンベヤ装置４００の絵画図である。この形態４００は、複数の上部傾倒可能トレー４２０Ｕ、複数の下部傾倒可能トレー４２０Ｌ、上部供給ステーション４１０Ｕ、下部供給ステーション４１０Ｌ、上部排出ステーション４３０Ｕおよび下部排出ステーション４３０Ｌを含む。この形態の運転仕様に関しては米国特許第５４３３３１１号が参照されるが、一般的に説明すると、この形態４００は、上部供給ステーション４１０Ｕを介して上部傾倒可能トレー４２０Ｕに小荷物を供給可能にし且つそこから上部排出ステーション４３０Ｕを介して小荷物を排出可能にする概して楕円形のエンドレス搬送通路を形成している。下部傾倒可能トレー４２０Ｌへの小荷物の供給は下部供給ステーション４１０Ｌを介して行われ、および小荷物の排出はそこから下部排出ステーション４３０Ｌを介して行われる。トレーは小荷物を排出するために傾倒可能である。
【００３７】
アイドリングしきい値の概念
上記のコンベヤ・タイプのいずれが使用されているかとは無関係に、供給されている装置がある時間の間いかなる小荷物も排出されることなく運転することがある。この時間区間は刻々変化する。この時間の間、小荷物はそれらに固有の宛先に向かってその通路上を装置により搬送されるにすぎない。
【００３８】
本発明は、「アイドル・タイム」の間には、排出に不利な影響を与える危険性がないので、装置は自動的にはるかに高い速度に切り換えられることを想定している。
【００３９】
ここで幾つかの異なる状況例を考察することにする。これらの状況例の使用は制約を与えるものと理解されてはならず、単に例を示したにすぎないことに注意すべきである。
【００４０】
以下の状況例を説明するとき、しきい値が仮定される。このしきい値は次のようなものである。コンベヤ上の小荷物のすべてが同時に少なくとも３つの連続セグメントを通過してアイドル走行するときにコンベヤはある時間区間を走行しなければならない。言い換えると、これは、コンベヤ上のすべての小荷物はしきい値を満たすために同時に少なくとも３つの連続する「アイドル・ステーション」を通過しなければならないことである。
【００４１】
上記のしきい値は３つの連続セグメントとして提案されているが、異なるしきい値が使用されても、使用される装置のタイプの関数としてしきい値が異なってもよいと理解されるべきである。
【００４２】
第１の状況例（図６Ａ〜６Ｃ）
第１の状況例においては、小荷物Ｐ１およびＰ２が同時に位置Ｉ１およびＩ２においてそれぞれ供給され、および両方とも排出位置Ｄ１において排出されるものとする。この状況例においては、図６Ｂに示されているように、小荷物Ｐ２は、３番目のセグメントから排出される前に２つの距離セグメントを通過する「アイドル走行」を行ったのちに最初に排出されるものである。小荷物Ｐ２が排出されたのちに、小荷物Ｐ１が１つの距離セグメントを通過してアイドル走行し、次に図６Ｃに示されているように最後のセグメントから排出位置Ｄ１に排出される。
【００４３】
この状況例においては、「アイドル走行しきい値」が満たされていないので、コンベヤ速度は変化しない。図からわかるように、小荷物Ｐ２はその供給とその排出との間で２つの連続するスペース・セグメントを通過してアイドル走行するにすぎない。小荷物Ｐ１はその排出前に４つのセグメントを通過してアイドル走行するが、小荷物Ｐ１およびＰ２（コンベヤ上のすべての小荷物）は同時に２つの連続セグメントを通過してアイドル走行するにすぎないので、しきい値は満たされていない。したがって速度変化は行われない。
【００４４】
第２の状況例（図７Ａ〜７Ｃ）
第２の状況例においては、前と同様に２つの小荷物Ｐ１、Ｐ２がステーションＩ１、Ｉ２において供給される。しかしながら、この場合には小荷物Ｐ１はステーションＤ２において排出される。この状況例においては、両方の小荷物は、Ｐ２がＤ１において排出されるまで２つの連続するアイドル・ステーションを通過する。次に、小荷物Ｐ１がＤ２において排出されるまで、小荷物Ｐ１は３つの連続するアイドル・ステーションを通過する。
【００４５】
この状況例においては、小荷物Ｐ２の排出と小荷物Ｐ１の排出との間の時間においてコンベヤ速度が変化する。これは、その小荷物のすべてが同時に少なくとも３つの連続セグメントを通過してアイドル走行するときにコンベヤはある時間区間を走行しなければならないという仮定が満たされているからである。言い換えると、これは、コンベヤ上のすべての小荷物が同時に少なくとも３つの連続するアイドル・ステーションを通過しなければならないことである。上記のように、小荷物Ｐ２はその供給とその排出との間で２つのスペース・セグメントを通過してアイドル走行するにすぎない。小荷物Ｐ１はその供給と排出との間で６つのセグメントを通過してアイドル走行するが、このアイドル走行時間区間は図７Ｂに示されているように小荷物Ｐ２の排出により中断される。しかしながら、小荷物Ｐ２が排出されたのちには、小荷物Ｐ１がコンベヤ上の唯一の小荷物であり、したがってコンベヤ上の小荷物の「すべて」である。このように、この場合には小荷物Ｐ２が排出されたのちに小荷物Ｐ１は３つのセグメントを通過してアイドル走行するので、小荷物の「すべて」が同時に少なくとも３つのセグメントを通過してアイドル走行し、したがってしきい値がちょうど満たされている。これによりこのアイドル・タイムの間にコンベヤはスピードアップされる。
【００４６】
上記のようなアイドル・ステーションは、搬送通路に沿った距離という表現で、即ちすべてのパッケージが搬送通路に沿って所定の距離だけ「アイドル走行」モード（排出または供給がない）で搬送されるかどうかという表現で概念化される。しかしながら、このようなステーションは、時間という表現で、即ちすべてのパッケージがコンベヤ通路に沿って所定の時間の間「アイドル走行」モードで搬送されるかどうかという表現で概念化されてもよい。プロセス制御装置はコンベヤ上の小荷物のすべての位置が「わかっている」ことが想定されるので、時間とスペースとの間の区別は、一方がわかれば他方がわかるので、ほぼ純理論的な問題である。
【００４７】
第３の状況例（図８Ａおよび８Ｂ）
第３の状況例においては、図８Ａに示されているように、小荷物Ｐ１およびＰ２は位置Ｉ１およびＩ２においてコンベヤ上に同時に置かれるが、この場合、Ｐ１はＤ１において排出され、Ｐ２はＤ２において排出される。したがって、両方の小荷物は、図８Ｂに示されているように同時に排出されるまで、同時にアイドル・モードで４つのアイドル・ステーションを通過する。このように、両方の小荷物が同時に排出される必要があるときにコンベヤがスローダウンされるまで、両方の小荷物はより高い速度で前記ステーションを通過して搬送することができる。したがって、しきい値は満たされ且つ実際にはしきい値は超えられている。これによりこのアイドル・タイムの間にコンベヤをスピードアップさせることができる。
【００４８】
第４の状況例（図９Ａ〜９Ｃ）
第４の状況例においては、小荷物Ｐ１およびＰ２がアイドル・モードで２つのステーションを通過したのちにＩ０において小荷物Ｐ０が供給されることがわかっていることを除いては、選別は第３の状況例のそれに類似している。この状況例においては、コンピュータは、コンベヤは３つ以上の隣接するアイドル・ステーションをもたず、したがって高速搬送は行われないことを認識するであろう。
【００４９】
速度の変化
上記の本発明の実施の形態においては、コンピュータは供給がアイドル・モードを中断するように考慮すると理解されるべきである。他の実施の形態においては、コンピュータは供給がアイドル・モードを中断しないように考慮するであろう。このような形態は特に、ベルトコンベヤの前方端縁上で小荷物の加速を容易にするコンベヤ・セットの供給コンベヤが使用されている状況において適用可能である。
【００５０】
本発明の他の実施の形態においては、コンベヤは、３段階の速度即ち排出用の「低」速、低速よりは高いが供給を適切に処理するのに十分に遅い「中」速およびアイドル・モードにおいて小荷物を搬送するために適切な高速で運転可能である。
【００５１】
モータ
駆動モータは２段階以上の速度を有するかまたはその速度を制御可能なインバータにより制御される。
【００５２】
制御
上記のように、コンベヤの速度は、従来技術から既知のような電気式、空圧式またはその他のタイプであってもよい可変速度駆動モータの使用により変化させることができる。
【００５３】
図１０は、データ入力源１１００からデータを受け入れ且つ本発明によりコンベヤ駆動モータ１２００の速度を制御する本発明による典型的なプロセッサ１０００の相互作用を示す略制御線図である。
【００５４】
データ入力源１１００は、プロセッサ１０００に、次の小荷物がコンベヤにいつ入ってくるかに関する情報を提供し、これにより、必要な場合には小荷物を供給しやすくするためにコンベヤ駆動モータ１２００をスローダウンさせることができる。
【００５５】
したがって、プロセッサ１０００は装置上のすべてのパッケージを追跡するものと考えられ、個々のすべてのパッケージの相対宛先排出シュートが「わかっている」。次の排出時間の前に所定の速度で例えば５秒間であってもよい時間が経過するときにはその正常速度を２倍にするようにモータを切り換えるようにコンピュータをプログラムすることができ、この時間が経過したのちにモータはその正常排出速度に戻される。コンベヤ速度がわかっているので、時間を容易に距離に置き換えることができる。
【００５６】
供給および排出ステーション
図１における符号１０のような供給ステーションは、ベルトコンベヤ、プッシュ部材または従来技術から既知の他の手段であってもよいと理解されるべきである。符号３０のような排出ステーションも同様に、ベルトコンベヤ、プッシュ部材または従来技術から既知のその他の手段によって提供することができる。
【００５７】
結果
この結果、所定の時間（例えば１時間）の間に、装置は例えば合計１０分間はその正常速度の例えば２倍または３倍の速度で走行することが考えられる。したがって、装置の平均速度は、
３００＋（６００／６）＝４００ＦＰＭ
または
３００＋（９００／６）＝４５０ＦＰＭ
のように計算することができる。
【００５８】
割増し速度は場合により２５％の大きさに達することがあり、これは小荷物が供給またはその他の処理のためにそれらの宛先にその値だけより速く到達することを意味する。これらのすべてのことは、実際により高い速度で小荷物を排出したために小荷物がその宛先ビンを通り過ぎてしまうという危険をおかすことなく行うことができる。
【００５９】
この方法は、装置上の流れが少ないときおよび装置を停止するまでの時間が短いときの「最終」時間の間に高い有利性を得るであろう。
【００６０】
このような装置はすべて商業向けに適用され且つ物理法則は不変であるので、能力／速度における有利性はたとえ小さくても、これは投資収益の観点からは大きな有利性を示すことになる。
【００６１】
この方法は全自動で行われるので、オペレータの介入は全く必要としない。
【００６２】
結論
したがって、本発明は、供給ステーションと排出ステーションとの間を種々の速度で小荷物を搬送するための可変速度制御を含む改良搬送方法および装置を提供することにより、従来技術における欠点を克服することがわかるであろう。装置はパッケージを排出するためには比較的低速で運転しなければならないが、パッケージはより高い速度で供給されてもよい。排出が行われていない場合、パッケージを排出する時間まで装置はその正常速度より高い速度にスピードアップすることができる。選別装置は次のパッケージが排出されるまでの距離および時間がわかっているので、排出前の最小時間区間が所定の時間範囲内である場合、コンベヤをスピードアップさせることができる。指定の排出ステーションに接近したとき、パッケージを排出するためにコンベヤはその正常速度に戻ることになる。
【００６３】
本発明は特に開示された実施の形態に関して詳細に説明されてきたが、特許請求の範囲に記載のような本発明の概念および範囲内で、多くの変更および修正が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、供給ステーション１０により供給され且つ排出ステーション３０により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ装置２０を含む単純搬送装置の略平面図である。供給ステーション１０はコンベヤ２０に沿って排出ステーション３０からある距離４０の位置にある。メイン・コンベヤ２０もまた、それぞれ小荷物を受け入れ且つ排出するように形成された供給端２１および排出端２２を含む。
【図２】 図２は、第１の供給ステーション１０１および第２の供給ステーション１０２により供給され且つ第１の排出ステーション１１１および第２の排出ステーション１１２により排出される（ベルトコンベヤのような）直線メイン・コンベヤ１００を含む第２の搬送装置の略平面図である。第１の供給ステーション１０１はコンベヤ１００に沿って第１の排出ステーション１１１から第１の距離１５０の位置にあり、および第２の供給ステーションは第２の排出ステーション１１２から第２の距離の位置にある。直線メイン・コンベヤ１００もまた供給端１０３および排出端１０４を含む。
【図３】 図３は複数の供給ステーション２１０および複数の排出ステーションを含むエンドレス楕円形コンベヤ装置２００の平面図である。このような形態は、参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５４３３３１１号に概して示されている。供給ステーション２１０は小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の外側から供給するように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の内側からの供給も想定される。同様に、排出ステーションは小荷物またはその他の物品を楕円形搬送通路の両側から受け入れるように示されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、楕円形搬送通路の片側のみからの受入れが想定される。このような楕円形搬送通路は、図４に示されているようなサイド・ノッチを有するベルトコンベヤ装置が使用されても、または図５に示されているような「傾倒トレー」形態が使用されてもよいと理解されるべきである。
【図４】 図４は、ここで参照文献として本明細書に含まれる米国特許第５８９４９１８号に示されているような楕円形通路を可能にするスロット入り側面を含むコンベヤ・ベルト形態３００の平面図であり、またはこのコンベヤ・ベルト形態３００はさらに米国特許第５８９４９１８号に示されているように蛇行状に形成されてもよい。この形態３００は、供給ステーション３２５Ｐ、排出ステーション３２６、セグメント３１１を含むたわみベルトコンベヤを含み、セグメント３１１はすべて小荷物３２０を搬送するためのものである。
【図５】 図５は米国特許第５４３３３１１号に概して示されているようなエンドレス楕円形コンベヤ装置４００の絵画図である。この形態４００は、複数の上部傾倒可能トレー４２０Ｕ、複数の下部傾倒可能トレー４２０Ｌ、上部供給ステーション４１０Ｕ、下部供給ステーション４１０Ｌ、上部排出ステーション４３０Ｕおよび下部排出ステーション４３０Ｌを含む。この形態の運転仕様に関しては米国特許第５４３３３１１号が参照されるが、一般的に説明すると、この形態４００は、上部供給ステーション４１０Ｕを介して上部傾倒可能トレー４２０Ｕに小荷物を供給可能にし且つそこから上部排出ステーション４３０Ｕを介して小荷物を排出可能にする概して楕円形のエンドレス搬送通路を形成している。下部傾倒可能トレー４２０Ｌへの小荷物の供給は下部供給ステーション４１０Ｌを介して行われ、および小荷物の排出はそこから下部排出ステーション４３０Ｌを介して行われる。トレーは小荷物を排出するために傾倒可能である。
【図６】 図６Ａ〜６Ｃは第１の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図７】 図７Ａ〜７Ｃは第２の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図８】 図８Ａ〜８Ｂは第３の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図９】 図９Ａ〜９Ｃは第４の搬送状況例において搬送される小荷物の略進行図である。
【図１０】 図１０は、データ入力源１１００からデータを受け入れ且つ本発明によりコンベヤ駆動モータ１２００の速度を制御する本発明による典型的なプロセッサ１０００の相互作用を示す略制御線図である。
Claims (22)
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記第１の速度が使用されている場合に前記複数の小荷物の内の一つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの時間を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送時間を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送時間を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない前記残存アイドル搬送時間の一部分の間、コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減するステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される時点までの、およびその時点を含む前記残存アイドル搬送時間の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記第１の速度が使用されている場合に前記複数の小荷物の内の一つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの時間、または前記第１の速度が使用されている場合に一つの小荷物が前記コンベヤに搭載されてから次の小荷物が前記コンベヤに搭載されるまでの時間を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送時間を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送時間を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない、またはその間は新たな小荷物が搭載されることがない前記残存アイドル搬送時間の一部分の間、コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点、または新たな小荷物がコンベヤに搭載される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減するステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される時点、または新たな小荷物がコンベヤに搭載される時点までの、およびその時点を含む前記残存アイドル搬送時間の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - ステップ「Ｅ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大速度を２倍にすることである請求項２の方法。
- ステップ「Ｅ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大が速度を２倍にすることである請求項１の方法。
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記２つの異なる宛先点のいずれかにおいて前記複数の小荷物の内の一つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの距離を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送距離を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送距離を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない前記残存アイドル搬送距離の一部分の間、コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減し、これにより前記小荷物が前記第１の速度で排出されるステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される位置までの、およびその位置を含む前記残存アイドル搬送距離の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記２つの異なる宛先点のいずれかにおいて前記複数の小荷物の内の一つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの距離、または一つの小荷物が前記コンベヤに搭載されてから次の小荷物が前記コンベヤに搭載されるまでの距離を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送距離を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送距離を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない、またはその間は新たな小荷物が搭載されることがない前記残存アイドル搬送距離の一部分の間、前記コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点、または新たな小荷物が搭載される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減し、これにより前記小荷物が前記第１の速度で排出される、または前記新たな小荷物が前記第１の速度で搭載されるステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される位置、または新たな小荷物がコンベヤに搭載される位置までの、およびその位置を含む前記残存アイドル搬送距離の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - ステップ「Ｅ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大が速度を２倍にすることである請求項６の方法。
- ステップ「Ｅ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大が速度を２倍にすることである請求項５の方法。
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤを第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記複数の小荷物を前記コンベヤに供給し、これにより、前記小荷物の少なくとも１つが前記２つの異なる宛先点の各々において排出され、その後に入ってくる小荷物が前記コンベヤ上に供給されるようにする手段をも備えた前記供給ステップと、
Ｃ）前記コンベヤが前記第１の速度のままであると仮定して、前記コンベヤ上のすべての小荷物がアイドル・モードにある、即ち小荷物が前記コンベヤに供給されず、または前記コンベヤから前記２つの宛先点のいずれへも排出されることがないモードにある残存アイドル搬送時間を決定するステップと、
Ｄ）前記コンベヤが前記第１の速度のままであると仮定して、前記残存アイドル搬送時間を決定するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送時間を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｆ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない、またはその間は小荷物が前記コンベヤに供給されない前記残存アイドル搬送時間の一部分の間、前記コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点、または小荷物がコンベヤに供給される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減するステップと、および
Ｇ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される時点まで、または小荷物がコンベヤに供給される時点までの、およびその時点を含む前記残存アイドル搬送時間の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - ステップ「Ｆ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大が速度を２倍にすることである請求項９の方法。
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記複数の小荷物を前記コンベヤに供給し、これにより、前記小荷物の少なくとも１つが前記２つの異なる宛先点の各々において排出され、その後に入ってくる小荷物が前記コンベヤ上に供給されるようにする手段をも備えた前記供給ステップと、
Ｃ）前記コンベヤ上のすべての小荷物がアイドル・モードにある、即ち小荷物が前記コンベヤに供給されず、または前記２つの宛先点のいずれへも排出されることがないモードにある残存アイドル搬送距離を決定するステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送距離の長さを決定するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送距離を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｆ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない、またはその間は小荷物が供給されることがない前記残存アイドル搬送距離の一部分の間、前記コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大するが、それに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点、または小荷物がコンベヤに供給される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減するステップと、および
Ｇ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される位置、または小荷物がコンベヤに供給される位置までの、およびその位置を含む前記残存アイドル搬送距離の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - ステップ「Ｆ」において、前記コンベヤ搬送速度の前記増大が速度を２倍にすることである請求項１１の方法。
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が、前記コンベヤを第１の速度で運転可能にし、および前記コンベヤを前記第１の速度より高い第２の速度でも運転可能にする速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送装置において、前記装置が、
Ａ）前記コンベヤが前記第１の速度で運転している間に複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給し、および前記小荷物を前記２つの異なる宛先点のいずれかに排出するための装置と、
Ｂ）前記コンベヤが第１の速度のままである場合に前記複数の小荷物の内の１つの小荷物が前記コンベヤから前記２つの宛先点の１つに排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの時間を決定するための装置であって、これにより残存アイドル搬送時間を確定する前記決定装置と、
Ｃ）前記残存アイドル搬送時間を所定のしきい値と比較するための装置と、および
Ｄ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より大きいかどうかを決定し、大きければ、その間は小荷物が排出されることがない前記残存アイドル搬送時間の一部分の間、前記搬送速度を増大し、大きくなければ、前記小荷物が排出されるまで、前記コンベヤ搬送速度を前記比較的一定の第１の速度に維持するための装置と、
を含む搬送装置。 - 要素Ａ、ＢおよびC内の前記装置が制御装置を含む請求項１３の装置。
- 前記コンベヤが傾倒トレー・コンベヤである請求項１４の装置。
- 前記コンベヤが傾倒トレー・コンベヤである請求項１３の装置。
- 前記コンベヤがベルトコンベヤである請求項１３の装置。
- 前記コンベヤがベルトコンベヤである請求項１４の装置。
- ランダム・タイミングで小荷物を受け取るように形成された供給コンベヤをさらに含む請求項１３の装置。
- ランダム・タイミングで小荷物を受け取るように形成された供給コンベヤをさらに含む請求項１４の装置。
- 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤをほぼ一定の第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記第１の速度が使用されている場合に前記複数の小荷物の内の１つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの時間を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送時間を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送時間を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない前記残存アイドル搬送時間の一部分の間、コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減するステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送時間が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される時点までの、およびその時点を含む前記残存アイドル搬送時間の間、前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。 - 複数の小荷物を１つの起点から２つの異なる宛先点の両方へ搬送し、前記搬送が速度制御を有する共通のコンベヤ上で行われる搬送方法において、前記方法が、
Ａ）前記コンベヤを第１の速度で運転するステップと、
Ｂ）前記小荷物の各々は前記２つの異なる宛先点の１つに届けられることがわかっている前記複数の小荷物を前記コンベヤ上に供給するステップと、
Ｃ）前記２つの異なる宛先点のいずれかにおいて前記複数の小荷物の内の１つの小荷物が前記コンベヤから排出されてから前記複数の小荷物の内の次の小荷物が前記コンベヤから排出されるまでの距離を決定するステップであって、これにより残存アイドル搬送距離を確定する前記決定ステップと、
Ｄ）前記残存アイドル搬送距離を所定のしきい値と比較するステップと、
Ｅ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より大きいという決定に応答して、その間は小荷物が排出されることがない前記残存アイドル搬送距離の一部分の間、前記コンベヤ搬送速度を、前記第１の速度より高い第２の速度に増大し、およびそれに続いて、小荷物がコンベヤから排出される時点に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に低減し、これにより前記小荷物が前記第１の速度で排出されるステップと、および
Ｆ）前記残存アイドル搬送距離が前記所定のしきい値より小さいという決定に応答して、小荷物がコンベヤから排出される位置までの、およびその位置を含む前記残存アイドル搬送距離の間に前記コンベヤ搬送速度を前記第１の速度に維持するステップと、
を含む搬送方法。
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