JP3923084B2 - 扁平な送付物のこわさを測定する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の上位概念記載の扁平な送付物のこわさを測定する装置および方法に関する。
封書、はがき、および類似の扁平な送付物を自動化された郵便物区分装置で処理するために、これらの送付物のこわさおよび厚さの測定を行う必要がある。これは郵便物区分装置が求められた所定のパラメータを有する送付物しか正常に処理できないからである。この種の測定は基本的には、機械的にセンシングローラおよび誘導センサを有するレバーを介して行われる。しかし搬送速度が高く例えば２．９ｍ／ｓ以上の速度である場合、望ましくない振動が発生するため、この動作原理によってはこわさおよび厚さを正確かつ個別に検出することができない。機械的なこわさ測定ではさらに広いスペースが必要であり、他のすべての機械装置と同様に磨耗が生じやすい。このことは対象となる送付物の厚さまたはこわさが均一でない場合に特にあてはまる。
本発明の課題は、扁平な送付物のこわさ測定を正確に行うことのできる装置および方法を提供することである。
この課題は本発明により、独立請求項の特徴部分に記載の構成により解決される。
本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されており、以下に説明される。
機械的なこわさ測定に比べて本発明の手法は、所要スペースが小さく磨耗もわずかで、精度が高い利点を有する。特にまた厚さまたはこわさが均一でない対象物の場合にも正解な測定が可能である。
以下に本発明を図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明による装置を上から見た場合の基本的な略図である。
図２は、図１の軸線Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
図３〜図５は、異なるこわさと厚さを有する扁平な送付物に対する距離測定の出力信号を示す図である。
図６は、送付物のこわさが大きすぎる場合にベルト張力の影響を示す図である
図１には本発明による装置を上から、すなわち扁平な送付物の表面を垂直に立てて見た場合の基本構成を示す略図が示されている。若干のローラ１を介して搬送ベルト２が案内され、搬送区間１０が形成される。搬送ベルト２は２重ベルトとして構成されており、この２重ベルトの間で送付物は摩擦によりサンドウィッチ状に保持される。搬送区間は少なくとも１つの湾曲区間１１および少なくとも１つの直線区間１２を有する。湾曲区間の領域にはこわさセンサ３が設けられており、直線区間４の領域には厚さセンサ４が設けられている。扁平な送付物は矢印の方向で搬送区間１０を搬送される。搬送ベルトは弾性を有するように構成され、送付物の厚さに順応する。湾曲区間で扁平な送付物のこわさは搬送時に、外側ベルト特に送付物の前縁および後縁近傍で、内側ベルトの走行方向からの付加的な偏向ふれを生じさせる。搬送区間の直線区間では送付物の搬送ベルト系の厚さは送付物の厚さのみにしたがって変化する。
図２には図１のＡ−Ａ線に沿った断面図が示されている。上下に配置される２つの厚さセンサは送付物の搬送方向に対してほぼ垂直に、扁平な送付物の搬送ベルト系の実際の厚さを測定する。厚さセンサとして本発明によればレーザ走査センサ、赤外線走査センサ、または超音波走査センサが設けられる。有利にはこのような走査センサでは距離ｓの変化が干渉を用いて求められる。高速で測定精度を高めなければならない場合にはレーザ走査センサが有利である。こわさセンサ３としても同様にレーザ走査センサ、赤外線走査センサ、または超音波走査センサが使用され、これらのセンサは扁平な送付物のこわさに基づく距離の変化を検出する。走行する送付物のこわさを求める厚さセンサおよびこわさセンサは評価装置１５と接続されている。この評価装置の動作は後に詳細に説明される。
図２に示されているように、有利には複数の厚さセンサおよびこわさセンサが上下に配置されており、これらのセンサにより送付物の評価を送付物の高さ全体にわたって行うことができる。有利にはこの場合に厚さおよびこわさの測定は１組のセンサにより送付物に対してそのつど同じ高さで行われる。有利にはこわさセンサおよび厚さセンサは送付物の下縁部の領域に配置される。これにより同封物例えば鍵なども識別可能である。
図１に示されているように、こわさセンサは湾曲された領域１１に、有利には外側の搬送ベルトの偏向ふれが第１の方向変換ローラ１３と第２の方向変換ローラ１４との間の領域で測定されるように設けられている。
厚さセンサおよびこわさセンサから供給される測定値から、この厚さセンサおよびこわさセンサを通過する送付物のこわさに対する尺度が後述のように評価装置１５により求められる。
図３には、厚さセンサおよびこわさセンサ（ａないしｂ）の出力信号の時間的特性が時間ウィンドウの中で示されている。前記出力信号は許容されるこわさおよび厚さを有する扁平な送付物に対するものである。図３から、時間３４．８ｍｓを中心として時間ウィンドウ中に厚さの増大（曲線ａ）および偏向ふれの増大（曲線ｂ）が測定されたことがわかる。
図４では、図３に対応する測定値とが示されている。
この測定値は許容される厚さを有するがこわさが大きすぎる送付物に対するものである。本発明によるこわさ測定の方法では所定の時間ウィンドウΔｔ１中に厚さセンサにより測定された複数の厚さ値が加算される。同様に所定の時間ウィンドウΔｔ２中にこわさセンサにより測定された複数のこわさ値が加算される。有利には２つの時間ウィンドウΔｔ１、Δｔ２は同じ大きさに選択される。次にこわさ値の和と厚さ値の和との間の差が形成される。この差はこわさ測定のための尺度として使用される。極値しか使用しない方法に比べて、誤判断の可能性はきわめて小さくなる。さらにこの方法により特別な場合には一義的な結果が生じる。
図５には、下方に同封物を有する送付物の場合の２つのこわさセンサｂ１、ｂ２の測定結果が示されている。曲線ｂ１は、送付物の下縁部の領域に配置されたセンサの測定値に相当する。曲線ｂ２は中央の領域に配置されたこわさセンサの値に相当する。この場合に曲線ｂ１には明らかに、同封物があるためにこわさが高くなったことを表す最大値が示され、一方曲線ｂ２はそのような最大値を示さない。相応に本発明の有利な実施形態では、こわさ測定および厚さ測定のための複数のセンサはほぼ搬送ベルトの高さ全体にわたって設けられている。
不均一な送付物のこわさの尺度を得るために、本発明により複数組の厚さセンサおよびこわさセンサに対して、加算された値の最大差を求め、こわさに対する尺度としてこの最大差を使用する。
図６にはベルト張力が搬送ベルトの偏向ふれに及ぼす影響が示されている。この場合に、ベルト張力が増大するにつれてこわさ測定の曲線の最大値が小さくなり、逆にベルト張力が低下するにつれて最大値は大きくなる。
測定値のベルト張力への依存性を、本発明による装置およびその方法の具体的なパラメータを補償するのに考慮することができる。さらにこわさ値の和と厚さ値の和との差の間隔の数値を設定して、扁平な送付物のこわさが質的に評価されるように構成することもできる。この場合に、この差の間隔にそのつど求められたこわさ値の和と厚さ値の和との差が一致することに応じて評価を行う。最も簡単な例として、最大値を求め、この値を越える差の値が検出された場合にこの送付物をこわさが大きすぎる送付物として分類し、この値を下回る差の値が検出された場合にこの送付物を許容されるこわさを有する送付物として分類する。

Claims (10)

1. 搬送区間（１０）を有し、
   該搬送区間を送付物が搬送ベルト（２）により個別化されて搬送される、扁平な送付物のこわさを測定する装置において、
   搬送区間は直線区間（１２）を有し、
   該直線区間の領域に少なくとも１つの厚さセンサ（４）が設けられており、
   搬送区間は湾曲区間（１１）を有し、
   該湾曲区間の領域では搬送ベルト（２）は弾性的に構成されており、かつ少なくとも１つのこわさセンサ（３）が設けられており、該こわさセンサにより前記湾曲区間（１１）の所定の位置で、走行する送付物によって生じる搬送ベルト（２）の偏向ふれが測定され、
   評価装置（１５）が設けられており、該評価装置により厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）の値から走行する送付物のこわさが求められる、ことを特徴とする扁平な送付物のこわさを測定する装置。
2. 厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）としてレーザ走査センサ、赤外線走査センサ、または超音波走査センサが設けられている、請求項１記載の装置。
3. 厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）は、厚さないしこわさの測定が送付物に対してそのつど同じ高さで行われるように設けられている、請求項１または２記載の装置。
4. 厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）は、走行する送付物の下縁部近傍で測定を行うように設けられている、請求項３記載の装置。
5. 上下に配置された複数の厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）が設けられており、送付物に対して同じ高さに設けられた厚さセンサ（４）ないしこわさセンサ（３）からの測定値に対してそれぞれ１組の評価部が設けられている、請求項３記載の装置。
6. 前記湾曲区間（１１）で搬送ベルトは若干のローラ（１）により案内される、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. １つまたは複数のこわさセンサ（３）は、搬送ベルトの偏向ふれが第１の方向変換ローラ（１３）と第２の方向変換ローラ（１４）との間の領域で測定可能に設けられている、請求項６記載の装置。
8. １つまたは複数の厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）を有する、扁平な送付物のこわさを測定する方法において、
   厚さセンサおよびこわさセンサを通過する送付物に対して、所定の時間ウィンドウΔｔ１中で１つまたは複数の厚さセンサにより測定された複数の厚さ値を加算し、所定の時間ウィンドウΔｔ２中で１つまたは複数のこわさセンサにより測定された複数のこわさ値を加算し、
   所定の組の厚さセンサ（４）およびこわさセンサ（３）により厚さ値の和とこわさ値の和との差を形成し、通過する送付物のこわさの尺度として該差を使用する、ことを特徴とする扁平な送付物のこわさを測定する方法。
9. こわさの尺度として求められた厚さ値の和とこわさ値の和との差が、設定された差の間隔の数値に相当するかを検査する、請求項８記載の方法。
10. 複数組の厚さセンサおよびこわさセンサにより最大差を求め、該最大差をこわさの尺度として使用する、請求項８または９記載の方法。

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