JP4486524B2 - 郵便物の送込み装置 - Google Patents

Description

本発明は郵便物の送込み装置に関する。
具体的に例示すれば、郵便物を対象として郵便番号，作業用シーケンス番号，着店番号等、所定のコードに基づいて区分する区分装置、前記コードを読み取って宛名検査や通数検査をする検査装置、また指定したコードのものを抜き取るための抜取装置、その他本願出願人による特許文献１に開示した郵便物の仕分追刷り装置ならびに特許文献２に開示した郵便物追刷装置ならびに当該装置の運用システムに於ける郵便物供給部の供給装置として利用される

また、本願で言う郵便物とは現行郵便法で規定される定形郵便物、定形外郵便物、第１種郵便物、第２種郵便物、第３種郵便物、第４種郵便物を指すだけでなく、民間宅配業者が扱うメール便の対象物、ポスティング業者が扱う宅配物、あるいはそれに類似する形状のものも包含する。勿論、紙封筒に入れられたものだけでなくフイルム封筒に入れられたもの、フィルムラッピングされたものも供給対象とし、更に、封緘される前の状態のもの、例えば袋にいろんなチラシが入れられた状態であって封緘されずに開口状態のままのものも供給対象にする。また、冊子，折丁，ペラもの，各種印刷物など、郵便物を製造する工程でそれらを供給する装置として利用されることもある。

従来、この種の送込み装置として次ぎのようなものが公知である。
例示すれば、封書を上方に積上げ、最下のものにゴムロールやベルトあるいはサクション搬送ベルトを作用させて送出し、その先行端にゲートを備え、該ゲートの間隔調整で重送しないように構成した装置がある。この装置の場合、前記ゲートは封書１部だけが通過できる間隔とし、それ以上の通過を規制する必要があるものの、中身の封入物に大小があって封筒全面に亘って厚さが均等でないもの、あるいは携帯電話の請求書のように封筒毎に中身の枚数が著しく違っているものに対し、時としてゲート下の通過異常や重送という不具合があった。
また、本願出願人による特許文献３で開示したロータリー式封書供給装置は前記問題を解決し、厚さ不同に係らず安定した供給性能を具備するもののその構造が複雑であるため、コスト高であり耐久性の点で難点があった。また供給する封筒を立てて載置する関係からバッファ量も大きく確保できない点、ならびに作業者の熟練を必要とする点に問題があった。

特開２００３−２２５６１９号公報 特開２００３−２４８７１２号公報 特開２００４−８３１８９号公報

本発明は、このような問題を打開する新規な技術を提供するもので、郵便物厚さに関する影響を根本的に払拭すると同時に、作業の熟練を必要とせず、加えて十分なバッファ量が確保でき、以って高速処理が可能、簡単かつ無調整で運転出来、しかもコスト安で耐久性のある構造を有した郵便物の送込み装置を提供する。
また、本願出願人による特願２００５−１７２０９号（郵便物の送込み装置）ならびに特願２００５−１８８２４号（郵便物処理装置）で開示した郵便物の送込み装置の下位概念装置に関し、係る装置をより小型軽量化できるよう構成要件を付加して改良を加え、比較的大きな郵便物に対しても、また小さな郵便物に対しても、本発明を実施するうえで設計の自由度を増し、以って上記課題を解決せんとする。

即ち、前下がり傾斜で重ね並べた郵便物を前方のものから順番に１通ずつ次工程へ送り込む装置であって、前記郵便物の前方先端部を定位置に位置決めする送り手段を具備した供給コンベアと、前記供給コンベア上の最前方に位置する郵便物に係合して吸着搬送する吸着送込み機構とから成り、前記吸着送込み機構は、機体に回転ドラムを備え、該ドラムに対して偏芯した位置で中心線と平行に延在する中間軸を備え、しかも前記中間軸に外歯車を固定するとともに前記機体に固定した内歯車と噛合させ、更に前記ドラムに対して偏芯した位置で中間軸と平行に延在する吸着駆動軸を備えるとともに前記中間軸と回転連結し、前記吸着駆動軸に複数の吸着パッドを放射状に設けるとともに前記回転ドラムの回転に伴って形成される吸着パッドの運動軌跡に於いて所定のストローク区間のみ該吸着パッドが吸引作動するバルブ機構を備えて構成したことを特長とする。

また、回転ドラムに対する吸着駆動軸の偏芯量を、中間軸の偏芯量より大にすることで吸着パッドの運動軌跡を拡大して構成したことを特徴とする。

本発明に係る郵便物の送込み装置は、前下がり傾斜で重ね並べた郵便物を最前方のものから順番に１通ずつ次工程へ送り込む形式で構成されているため、供給前の郵便物について必要に応じてバッファ量が十分確保できることが特徴的効果である。また郵便物の補充作業に熟練を必要としないのも大きな利点である。
また厚さに関する諸問題とは無関係に作動でき、放射状に配置された複数の吸着パッドが次々と連続的に係合していく画期的なメカ式で構成されているので従来技術では達成できない高速運転が可能である。更に、簡素な歯車メカによる構成である為、コスト安にして耐久性に富んでいる。また摩擦に頼らない構成であるので供給タイミングに時間的遅れや、タイミングのズレを起こさない。
更に、噛合する歯車を小さくできる構成によって、大きな郵便物をも送込み対象とすることが出来、装置の小型化、コスト安に貢献できる。

以下、図面に例示した実施例装置の説明図に基づき、その詳細を説明する。
図１は実施例装置の正面図である。図から明らかなように本願郵便物の送込み装置は、供給コンベア１と吸着送込み機構２とから構成されている。そして供給コンベア１上に載置した郵便物３を、搬送テーブル５上にひとつずつ供給するのに用いられ、送込まれた郵便物３はチェーンフィンガー４の回動に従って次々と搬送され、前記した宛名検査や各種コード区分が行われる。
また、前記供給コンベア１にはコンベアベルト１ａを、吸着送込み機構２には吸着パッド２ａを備えている。前記吸着パッド２ａは放射状に４個所設けてあり、運転とともに最前方の郵便物に次々と係合しながら吸着搬送する。尚、図中、１８は吸着パッド２ａの運動軌跡を図示している。

図２は搬送テーブル５とチェーンフィンガー４から構成されたひとつの搬送路に対し、その上方に２式の本願送り込み装置を設置して、郵便物３を送り込む装置を例示した。そして、チェーンフィンガー４の１区間に対し、上流側（図面右側）のものはひとつ飛びに郵便物を送り込み、下流側のものはその空いた区間に送り込む。言い換えると、２式を以ってチェーンフィンガー４の各区間を充足するように作動する。即ち、必要に応じて任意複数台を設置して同時並行的に郵便物を送り込む装置例のひとつである。
尚、本例はチェーンフィンガー４の移動方向は紙面右から左へ、また本願送り込み装置も載置された郵便物３を右から左へ、即ち同方向へ送り込むものを図示したが、チェーンフィンガー４が左から右に動く場合であっても、タイミングさえ合わせれば支障なく郵便物３を送り込むことができる。
更に、図２の配置例は搬送路が延在する方向に沿う方向から郵便物３を該搬送路に送込んでいく例であったが、搬送路が延在する方向に対してそれに直交する方向から郵便物３を送込むように実施例装置を配置することもある。

さて、ここで注目すべきは、郵便物３が載置されている態様である。本願では、前下がり傾斜で重ね並べるという表現をするが、この置き方は、郵便物３の補充作業が極めて簡単であり、高速運転した場合に必要とされるバッファ量がコンベアベルト１ａの搬送領域全域に亘って確保できる利点がある。例えば、１ｍでも２ｍでも次位の郵便物を連続的に追加補充でき、またそれによる郵便物自体の重量負荷が最前方の郵便物には及ばないという特徴がある。

図３並びに図４では、供給コンベア１上に並べられた郵便物３についてその最前部を図示している。図中、６は反射型光センサーで最前部郵便物の下部エッジを検出している。そして図示は略したが供給コンベア１のコンベアベルトは、該センサーの検出信号に基づいて制御される。例えば、検出中の郵便物３が搬出されて非検出状態になると次位のものが検出されるまで起動され、常に最前部のものが同じ位置になるように制御される。同様に、図３の場合は、透過型光センサー７を用いて構成した例で、最前部の幾つかが上方に重なった状態を図示している。これはストッパー８を設け、意図的に何通かがせり上げるような状態を形成して最前部の位置決めを行う場合の例である。勿論、センサーの種類は豊富にあり、静電容量型の近接スイッチや距離計測センサーなどから適宜選択し、同時にストッパーの設置有無、形状等を勘案して装備する。尚、供給コンベア１はコンベアベルト１ａを具備して構成するのが簡素であるが、それに相当する送り手段で代用することも可能である。

図６は最前部の封筒３に対して、吸着パッド２ａが係合する位置について、図１ならびに図２の例とは異なる例を図示している。即ち、コンベアベルト１ａに近い下端部で係合しているのに比べ、本例は郵便物３の中寄り位置で吸着パッド２ａが係合している。勿論、いずれも本願実施例装置であるが、前記供給コンベア１の位置決め基準が下端部であれば下端部に、また中よりの中央部が位置決めポイントであるなら係合位置もそれに合わせるように構成するのが望ましい。
また、図５では郵便物３の傾斜具合について図示している。図中、９はコンベアベルトに対する角度を指しているが、概ね１５°〜６０°、なかでも２５°〜４０°程度が適度である。そして作業実務で幾分かの角度変化が伴うことを考慮して本願装置を構成するのが望ましい。例えば、パッド２ａの構造をジャバラ形状にしたりして、その吸着面が郵便物３に対して角度的に従動するような構成にする。尚、パッド２ａの材料はゴム等の弾性体が一般的であるし郵便物自体も変形容易であるため前記係合関係は必ずしも厳密である必要はない。

次に、図７〜図９に基づいて吸着送込み機構２について詳記する。
図７に於いて、図中、１２は原動機（図示せず）から駆動されるタイミングプーリー１３を備えた回転ドラム、１０は機構の機体（筐体）である。そして前記回転ドラム１２はベアリング１４を介して回転自在に支持されている。また該ドラム１２内の偏芯した位置に中心線が該ドラム１２と平行に延在する中間軸２０ａをニードルベアリング２５を介して備えている。更に該中間軸２０ａの右端に外歯車１９を設け、右側面図である図８で図示した通り、前記機体１０に固定された内歯車１１と噛合させている。更に該中間軸２０ａの左端にはタイミングプーリー３２が固定され、図中、２６で指すスラストベアリングでスラスト負荷を規制している。

一方、吸着駆動軸２０ｂは、前記中間軸２０ａと同様にニードルベアリングを介して回転ドラム１２に設けられ、タイミングプーリー３３を備えて、左側面図である図９に図示した通り、タイミングベルト３４を介して前記中間軸２０ａのタイミングプーリー３２と回転連結されている。尚、両者のプーリー比は１：１であり、必要に応じて５：４，４：３，２：１あるいは４：５，３：４，１：２，・・・・等の整数比を採用することもある。
一方、前記吸着駆動軸２０ｂの左端には、十字形のパッドホルダー２７を備え、放射状に４ヶ所、１ケ所あたり２個の吸着パッド２ａを備えている。即ち、１本のパッドピン２８に２個のパッド駒２９を備え、それぞれの駒に吸着パッド２ａを装着して図７に図示した通り、吸着のための気孔路を形成し、一点鎖線で図示した二次側チューブ３０を経由して後述するバルブ機構に接続している。

前記バルブ機構は、本例ではメカニカル方式のものを図示している。即ちステーター２１とローター２３で切替弁（バルブ）を構成しているもので、前記ステーター２１はベアリングを介して駆動軸２０ｂ上に設けられ、回転止め棒２４をして回転しないようになっている。言い換えると、機体１０に固定されたハウジング１５により、ベアリング１６並びにスライドベアリング１７を介して回転止め棒２４の動きを拘束保持することでステーター２１を回転規制しているものである。またこのステーター２１には一時側チューブ２２が配管され、吸引源（図示せず）に接続されている。

一方、ローター２３は、駆動軸２０ｂと共に回転すべく軸上に固定され、二次側チューブ３０の一端を接続するとともに他端は前記した４箇所のパッドピン２８に接続されている。即ち、ステーター２１に対するローター２３の気孔設計を適切に行い、前記した吸着パッド２ａへの吸引作動をメカ的に規定しているのである。尚、バルブ機構は本例以外にも電気制御式等公知の手段で適宜構成すること可能である。要は図９に図示したパッド２ａの運動軌跡１８のうち、ポイント１８ａ乃至１８ｂの区間をして、それぞれの吸着パッド２ａが吸引作動するように設計する。

また、ポイント１８ａに至る少し手前位置から吸着を開始したり、あるいは幾分遅れて開始するなど調整可能にしておくこともある。同様に、吸着パッド２ａの吸着を終える位置についても、本例では１８ｂとしているものの、必要に応じてその前後、あるいはポイント１８ｃ乃至それ以降まで延長することも自由である。尚、吸引終了位置に於いて、吸着パッド２ａから吸着した郵便物３を切れ良く開放するに、真空破壊と称される概念を具備することもある。言い換えると、真空源から気孔経路を遮断するだけでなく、遮断と同時に大気が流入するようにしたり、あるいは加圧エアーに切替わるようにすることで、郵便物の吸着開放を瞬時に終えるのである。また、ステーター２１とローター２３との摺動面密閉度を確実にするために両者をバネで押圧する構成についても図７に図示している。

次に、これら実施例装置に於いて、吸着パッド２ａの運動軌跡について詳述する。図７の実施例装置に於ける吸着パッド２ａの運動軌跡は図９の１８で指した通りである。また、図中、３５で指したものは仮想軌跡であって、仮に中間軸２０ａをして吸着駆動軸とした場合を仮定し、内歯車１１のピッチ円上に吸着パッドが位置するようにした場合を想定して当該軌跡を図示している。即ち、中間軸２０ａをして吸着駆動軸２０ｂとする場合に比べ、本願装置の構成を採用すれば、ドラム１２の回転中心から大きく離隔した位置に吸着パッド２ａを取付けることが出来、以って大ストロークの運動軌跡が得られる。
本来、回転ドラム１２に対する中間軸２０ａの偏芯量は、噛合する２つの歯車によって規定される。例示したものは４：５の比率であり、具体的に述べるなら、モジュール２．５、歯数１００の内歯車１１と、同じモジュールで歯数８０の外歯車１９で構成する場合、中間軸２０ａの偏芯量は２５ｍｍに規定される。

それに対し、本願発明によれば、吸着駆動軸２０ｂをそうした歯車寸法に規定されることなく任意の偏芯位置に設置することが可能となる。即ち、回転ドラム１２の回転中心から２５ｍｍ以上偏芯させて構成すれば運動軌跡は拡大され、以下にすれば縮小することができる。このことからも明らかなように、中間軸２０ａを介在させることで、送込み装置の小型化、設計の自由度が著しく向上する。
尚、歯車１９，１１の噛合によって得られる拘束回転運動を中間軸２０ａから吸着駆動軸２０ｂへ忠実に伝えるために、本実施例装置ではタイミングプーリー３２，３３によるベルト伝動機構をして回転連結している。勿論、ベルト駆動に限らず任意の歯車機構をして代用することも可能である。その場合、回転数比率を１：１とするのが好ましいが、必要に応じて１：２にして増速連結したり、２：１にして減速連結することもある。そうした場合、運動軌跡の元となる中間軸２０ａの仮想軌跡形状が変換されて吸着駆動軸２０ｂの軌跡形状を形成する。

尚、外歯車１９と内歯車１１との歯数比を４：５にした場合、図示した通り前記仮想軌跡３５は中心角７２°の循環軌跡で５角形状の曲線となり、歯数比を３：４にすれば図示は略したが中心角９０度の循環軌跡になり４角形状の曲線、同様に歯数比を５：６にした場合は中心角６０°の６角形状、また６：７にした場合は中心角５１．４２８°の７角形状になる。そして、要約すれば、偏芯寸法の設定によって拡大ならびに縮小、回転連結比の設定によって、元の軌跡をして所望の運動軌跡に変形させることができる。

以上の通り、本願郵便物の送込み装置は、前記した封書に限らず、必要に応じてカード類、シート類、袋類、比較的薄い冊子、台紙、折丁、製函前用紙、各種用紙、パウチ包装されたサンプル片、等々必要に応じてシート形状のものを１枚（部、個）ずつ高速で次位のステージへ送り込むことが可能で、小さいものに対する実施例装置ならびに大きなものに対する実施例装置、いずれのワークに対しても対応可能なものである。

本願送込み装置を説明するための説明図。 本願送込み装置を説明するための説明図。 供給コンベアについて説明するための説明図。 供給コンベアについて説明するための説明図。 郵便物の送込みについて説明するための説明図。 郵便物の送込みについて説明するための説明図。 吸着送込み機構の構成について詳述するための説明図。 吸着送込み機構の構成について詳述するための説明図。 吸着送込み機構の構成について詳述するための説明図。

符号の説明

１・・供給コンベア、２・・吸着送込み機構、２ａ・・吸着パッド、３・・郵便物、４・・チューンフィンガー、５・・搬送テーブル、６・・反射型光センサー、７・・透過型光センサー、８・・前ストッパー、１０・・機体、１１・・内歯車、１２・・回転ドラム、１３・・タイミングプーリー、１４・・ベアリング、１６・・ベアリング、１７・・スライドベアリング、１８・・運動軌跡、１９・・外歯車、２０ａ・・中間軸、２０ｂ・・吸着駆動軸、２１・・メカバルブステイター、２２・・一次側チューブ、２３・・メカバルブローター、２４・・メカバルブ回転止め棒、２５・・ニードルベアリング、２６・・スラストベアリング、２７・・吸着パッドホルダー、２８・・パッドピン、２９・・パッド駒、３０・・二次側チューブ、３２、３３・・タイミングプーリー、３４・・タイミングベルト、３５・・仮想運動軌跡。

Claims (2)

1. 前下がり傾斜で重ね並べた郵便物を前方のものから順番に１通ずつ次工程へ送り込む装置であって、前記郵便物の前方先端部を定位置に位置決めする送り手段を具備した供給コンベアと、前記供給コンベア上の最前方に位置する郵便物に係合して吸着搬送する吸着送込み機構とから成り、前記吸着送込み機構は、機体に回転ドラムを備え、該ドラムに対して偏芯した位置で中心線と平行に延在する中間軸を備え、しかも前記中間軸に外歯車を固定するとともに前記機体に固定した内歯車と噛合させ、更に前記ドラムに対して偏芯した位置で中間軸と平行に延在する吸着駆動軸を備えるとともに前記中間軸と回転連結し、前記吸着駆動軸に複数の吸着パッドを放射状に設けるとともに前記回転ドラムの回転に伴って形成される吸着パッドの運動軌跡に於いて所定のストロ−ク区間のみ該吸着パッドが吸引作動するバルブ機構を備えて構成したことを特徴とする郵便物の送込み装置。
2. 回転ドラムに対する吸着駆動軸の偏芯量を、中間軸の偏芯量より大にすることで吸着パッドの運動軌跡を拡大して構成したことを特徴とする請求項１に記載した郵便物の送込み装置。

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