KR20060112655A - 우편물 더미에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는장치 - Google Patents

우편물 더미에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는장치 Download PDF

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미하엘 슈바르츠바우어
하우케 루에벤
올리버 쿠처
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 둘 이상의 방출 로커(7a, 7b)가 상하 배열된 장치에 관한 것으로, 상기 방출 로커(7a, 7b)는 이동 경로를 따라 고정 배열된 제 2 회전 방출 벨트(13)에 인접해 있다. 우편물 더미(2)가 정렬되어 있는 지지 부재(4)가 편향되지않은 상기 방출 로커(7a, 7b)로부터 소정 거리를 두고 끝난다. 신축성있고, 길다란 유지 부재(19)가 지지 요소(4)의 단부로부터 제 2 방출 벨트(13)의 시작 지점, 이어서 방출 벨트(13)와 분리 스테이지(14)의 방출 벨트까지 탄성적으로 눌려져 배열된다. 이동 방향으로 지지 요소(4)에서 제 2 방출 벨트(13)의 하류 단부까지의 거리(12a)가 우편물의 허용가능한 최대 길이보다 크다.

Description

우편물 더미에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치 {DEVICE FOR SINGULATING VERTICALLY POSITIONED FLAT MAILINGS FROM A STACK OF MAIL}
본 발명은 청구의 범위 제1항 전제부에 따라, 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치에 관한 것이다.
현재까지 다양한 종류의 우편물(편지, 카드/큰 서신, 잡지, 전단지)의 분리는 주로 특별한 분리 장치에 의해 이루어져 왔다.
편지용 분리 장치(DE OS 26 13 261)에서는 수직 우편물 더미가 지지 요소와 정렬되고 우편물 더미 지지체(stack support)에 의해 하부바닥 벨트(underfloor belt)에 고정되어 분리 스테이지의 방향으로 이송된다. 이러한 분리 장치는 회전하는 방출 벨트를 구비한 방출 로커(discharge rocker)를 갖는데, 방출 로커의 선회 지점은 하류 단부에 위치한다. 편지용 다른 분리 장치(US 5,074,540)는 우편물을 공급하는 하부바닥 벨트를 가지는데, 이 하부바닥 벨트는 우편물 더미 지지체, 방출 로커 및 분리 스테이지로 이루어진다. 이러한 분리 장치들은 다량의 편지를 매우 제한된 범위(우편물의 크기, 두께 또는 상태에 대한 제한)에서만 처리할 수 있다.
다량의 편지를 위한 분리 장치로 알려진 다른 예(US 5,456,457A, US 5,497,276A)들에서는, 표준 사이즈의 편지를 비인체공학적으로 그리고 제한된 처리량으로만 처리할 수 있다. US 5,497,276A에 개시된 장치 또한 하부바닥 벨트와 더미 공급을 위한 우편물 더미 지지체를 갖는다. 또한, US 6,003,857A는 혼합된 우편물에 적합한 분리 장치를 개시하고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 두 종류의 우편물을, 처리량은 높게 그리고 중첩 방출될 확률과 우편물이 손상될 확률은 낮게, 처리하는 우편물 분리용 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명에 따르면, 적어도 두 개의 방출 로커가 서로 아래 위로 배열되며, 이들 방출 로커는 이동 경로를 따라 고정 배열되어 회전하는 제 2 방출 벨트에 이웃하고, 각 방출 로커에 센서가 할당되며, 이 센서는 할당된 방출 로커에 소정의 우편물 더미 압력이 가해지면 구동 시작 신호를 내보낸다. 이동 경로를 따라 방출 로커와 제 2 방출 벨트의 상류에 하부바닥 벨트가 위치한다. 편향되지 않은 방출 로커로부터 일정 거리를 두고 지지요소가 끝난다. 가요성이고 길다란 유지 요소가 지지 요소의 단부로부터 방출 로커의 하류에 위치한 제 2 방출 벨트의 시작점, 이어서 방출 로커와 그보다 하류에 있는 하나 이상의 분리 스테이지의 다른 방출 벨트로 유연하게 압박되어 배열된다. 이동 방향으로 제 2 방출 벨트의 선단으로부터 지지요소까지의 거리는 허용가능한 최대 우편물 길이보다 길다. 하부바닥 벨트와 방출 벨트의 구동기는 방출 로커에 소정의 우편물 더미 압력이 가해질 때 가동되고, 제 2 방출 벨트의 하류에 위치한 분리 스테이지에 유지되는 우편물이, 제 2 방출 벨트의 속도에 비해 빠른 분리 스테이지의 방출 벨트의 이동 속도에 이르면 즉시 정지되거나 감속되도록 제어된다. 이동 방향을 따라 배열된 라이트 배리어 라인에 의해 후속 우편물과의 간격이 검출되면, 방출 로커와 제 2 방출 벨트의 구동기가 재가동되거나 정속으로 복귀된다.
따라서 가장 앞선 우편물에 우편물 더미에 의한 압축력이 해제될 때까지 가장 앞선 우편물의 분리가 이루어지지 않는다. 이로 인해 제 2 방출 벨트로 가는 전이 지점에서 우편물 더미 전체에 의해 가해지는 압축력이 분리될 우편물에 계속 가해지는 것이 방지된다. 따라서, 유지 요소에 의해 우편물의 이동 반대 방향으로 가해지는 유지력이 최소화될 수 있다. 이는 우편물 보호를 위해 분리 과정에서의 선결조건이다.
속도 센서를 이용하여 우편물의 속도를 검출함으로써, 가능한 가장 빠른 시점에 후속 우편물이 정지되어, 결국 가장 신속하게 간격이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에서 청구되고 있다.
방출 벨트에 우편물의 압력, 즉 전달력을 증가시키기 위해, 제 2 방출 벨트와 추가 분리 스테이지의 방출 벨트 뒤에 저압 챔버가 배열되는 것이 바람직한데, 이러한 저압 챔버는 우편물의 이송시 우편물을 방출 벨트쪽으로 끌어당긴다.
제 2 방출 벨트로부터 그 하류의 분리 스테이지까지 우편물이 안전하게 전달되도록 하기 위해, 하류 분리 스테이지의 저압 챔버의 저압이 제 2 방출 벨트의 저압 챔버의 저압보다 큰 것이 유리하다.
분리 과정에서 우편물의 속도를 적은 비용으로 판단하기 위해, 고정 스캔 롤러(stationary scanning roller) 또는 벨트가 제공되는 것이 유리하다.
방출 로커 근처에서 우편물이 기울어진 자세로 있는 경우 낮은 우편물 더미 압력으로 기울어진 자세를 바로 잡기 위해, 입구 영역의 하부바닥 벨트와 이동 방향을 따라 뻗어있는 하부바닥 벨트의 사이에 제어가능한 피동 마찰 벨트를 갖는 직립 장치를 배열함으로써, 방출 로커의 편향에 의해 우편물 더미의 선단부가 기울어져 있다고 판별되면 상기 마찰 벨트가 구동되어 상기 선단부를 바로 세우도록 할 수 있다.
호치키스 철심이 박힌 우편물, 예컨대 펼쳐진(open) 잡지는 손상을 입기 매우 쉬우므로, 방출 로커와 제 2 방출 벨트 사이의 전이부에 철심을 검출하기 위한 금속 센서를 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 센서는 철심을 발견하면 구동기 제어부로 신호를 보내서, 철심을 갖는 우편물이 분리 스테이지를 포함한 분리 장치를 벗어날 때까지 방출 속도와 가속을 감소시키도록 한다.
또한, 하부바닥 벨트의 이동 속도가 방출 로커의 방출 벨트의 이동 속도보다 느린 것이 바람직하다. 이런 식으로, 제일 앞선 우편물이 후속 우편물에 비해 약간 뒤로 밀려 있는 경우라도 제일 앞선 우편물이 제 2 방출 벨트에 가장 먼저 도착하는 것이 보장된다.
또한, 방출 로커의 선회 지점이 방출 방향으로 하류 단부에서 구동 축상에 위치하는 것이 바람직하다.
이하에서 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 통해 본 발명이 설명된다.
도 1은 분리 장치의 개략적인 평면도이다.
입구 영역(1)에는, 우편물의 하단 가장자리가 정렬된 채 세로로 놓여있고 전면을 향하는 우편물의 선단(leading edge)이 지지 요소(4)에 의해 정렬되어 두 개의 우편물 더미 지지체(5, 5a)에 의해 고정되어 있는 우편물 더미(2)가 하부바닥 벨트(3) 위에 놓여 있다.
장치가 작동되면, 우편물 더미(2)는 하부바닥 벨트(3)와 우편물 더미 지지체(5, 5a)에 의해 직립 장치(9)의 마찰 벨트(6)로 이송된다.
처음 적재시, 마찰 벨트(6)가 하부바닥 벨트(3)와 동기적으로 움직여서, 방출 로커(7a, 7b)가 작동 위치에 도달할 때까지, 즉 소정의 우편물 더미 압력이 스프링력을 이기고 방출 로커(7a, 7b)를 일정량만큼 편향시킬 때까지 방출 로커(7a, 7b) 방향으로 우편물 더미(2)를 이동시킨다. 이 작동 위치는 거리 센서(8a, 8b)에 의해 검출된다. 방출 로커(7a, 7b)의 작동 위치에 도달되고 우편물의 존재 여부를 검출하기 위한 존재 센서(36) 또한 가동되면 모든 구동기가 작동된다. 이들은 방출 로커(7a, 7b)와 그 하류에 위치한 제 2 방출 벨트(13)의 영역 내에 있는 제 1 하부바닥 벨트(10), 분리 스테이지(14)의 하부바닥 벨트(11), 방출 로커(7a, 7b)의 방출 벨트, 제 2 방출 벨트(13), 분리 스테이지(14)의 방출 벨트, 전달 롤러(15)의 구동기들이다.
하부바닥 벨트(10)에 위치한 우편물 더미의 선단 영역은 방출 로커(7a, 7b) 와 제 2 방출 벨트(13)를 따라 분리 스테이지(14)로 이송된다. 가장 앞에 있는 우편물(16)은 두개의 방출 로커(7a, 7b)의 구동 벨트에 의해 부가적으로 이송되는데, 이 벨트는 하부바닥 벨트(10)보다 빠르게 움직인다. 이로 인해, 제일 앞의 우편물(16)의 선단이 후속 우편물에 비해 뒤쪽으로 밀려 있더라도 제일 앞의 우편물이 분리 스테이지(14)에 가장 먼저 도달할 수 있게 된다.
신축성있는 길다란 유지 요소(19)가 지지 요소(4)의 단부로부터 방출 로커(7a, 7b)의 하류에 위치한 제 2 방출 벨트(13)의 시작부위로, 그리고 방출 로커(7a, 7b)와 그 하류에 있는 분리 스테이지(14)의 다른 방출 벨트까지 탄성적으로 눌려진 형태로 뻗어 있다.
방출 로커(7a, 7b)의 상류쪽 공간이 우편물로 채워진 것을 알려주는 센서(17)의 작동이 있을 때 하부바닥 벨트(10)가 정지하거나 급격히 감속된다. 이제, 이송 구역(12)(방출 로커(7a, 7b) 및 제 2 방출 벨트(13))이 균일하지 않은 우편물 흐름으로 채워진다.
이송 구역(12a)의 길이(이동 방향으로 제 2 방출 벨트(13)의 선단에서 지지 요소(4)까지의 거리)는 우편물의 허용 최대 길이보다 길어야 한다. 이로 인해, 분리 스테이지(14)로의 전이 지점에서, 분리하고자 하는 우편물에 대해 우편물 더미 전체에 의해 가해지는 압축력이 지속적으로 작용하는 것이 방지된다. 따라서 유지 요소(19)에 의해 우편물의 이동 방향에 반대로 작용하는 유지력이 최소화될 수 있다. 이것은 분리 작업시 우편물을 보호하기 위한 전제조건이다.
분리 스테이지(14)의 방출 벨트의 속도는 방출 로커(7a, 7b)의 방출 벨트 및 이와 커플링된 제 2 방출 벨트(13)의 속도보다 빠르다. 제일 앞에 있는 우편물이 분리 스테이지(14)의 높은 속도에 이르면, 방출 로커의 이송 구역(12)이 정지된다. 스캔 롤러가 우편물 위로 지나가면서 속도를 측정하는 모션 센서(20)에 의해 우편물의 속도가 검출된다. 이제 분리 스테이지(14)의 이송 벨트에 의해 가장 앞쪽 우편물이 단단히 유지된다. 방출 로커(7a,7b) 하류의 방출 벨트의 이송 효과는 저압 챔버(30, 31)에 의해 보강된다. (이송 구역(12)에 정지한) 후속 우편물 흐름에 대해 첫번째 우편물을 제거하면 분리 스테이지(14)를 향한 전이 영역에 간격이 생성되고, 이 간격은 라이트 베리어(light barrier) 라인(18)에 의해 검출된다. 후속 우편물에 대한 바람직한 거리가 달성되면, 이송 구역(12)이 재가동될 수 있다. 대부분의 간격은 이송 구역(12)과 분리 스테이지(14) 사이의 전이부에서 이 장치에 의해 생성된다.
하부바닥 벨트(10 및 11)가 분리 영역 전체에서 무거운 우편물의 이송을 부가적으로 돕는다. 하부바닥 벨트(11)는 분리 스테이지(14)의 방출 벨트보다 상당히 느린 속도로 가동되고 그 위를 지나는 우편물의 하단 가장자리보다 낮은 마찰계수를 갖는다.
방출 로커(7a, 7b)는 아래위로 배열된 두개의 로킹 아암(rockable arm)이고, 우편물 더미의 압력에 의해 서로 독립적으로 작동 위치로 놓여질 수 있다. 계속 작동 모드에서, 방출 로커(7a, 7b)는 분리될 우편물 더미(2)에 계속적인 스프링력을 가한다. 방출 로커(7a, 7b)에서 세로로 세워져 있지 않은 우편물은 두개의 방출 로커(7a, 7b)의 큰 편향을 초래한다. 거리 센서(8a, 8b)의 분석에 의해 들어오는 우 편물이 얼마나 무거운지 어떤 방향으로 기울어져 있는지를 검출할 수 있다. 방출된 우편물의 기울어진 자세는 거리 센서(8a, 8b)에 의한 차등 측정(differential measurement)에 의해 판별될 수 있다. 만일 기울어짐이 허용 불가능할 정도로 크면, 우편물 더미(2)의 선단 영역이 직립 장치(9)에 의해 바로잡아진다. 앞뒤로 움직일 수 있는 직립 장치(9)의 마찰 벨트(6)가 우편물 더미의 하단 가장자리에 압력 또는 제동력을 가한다. 가장 앞쪽 우편물(16)의 방출로 인해, 우편물 더미(2)의 방향에 대해 방출 로커(7a, 7b)의 위치가 변경된다.
또한, 하부바닥 벨트(3)와 우편물 더미 지지체(5, 5a)에 의한 우편물 더미(2)의 보충적인 이송은 거리 센서(8a, 8b)에 의해 제어된다. 두꺼운 우편물(16)이 방출될 때는, 그 결과 생성되는 우편물 더미 내의 간격이 로커의 움직임에 의해 흡수된다. 따라서 제한된 동적 변화로 우편물 더미(2)의 공급이 수행될 수 있다. 그로 인한 더미 압축력은 매우 낮다.
호치키스 철심을 검출하기 위한 금속 센서(35)가 하부바닥 벨트(10) 영역에 배열된다. 이 금속 센서(35)는 철심이 박힌 우편물(예컨대, 펼쳐진 잡지)을 식별할 수 있게 해준다. 철심박힌 우편물은 손상될 가능성이 특히 높으므로, 호치키스 철심이 검출되면 방출 벨트의 속도와 분리 스테이지(14)로의 이송 구역(12)의 전이부에서의 가속이 감소된다. 이는 이러한 종류의 우편물을 검출되면 이 우편물이 장치를 벗어날 때까지 자동으로 장치가 우편물 보호 모드로 전환됨을 의미한다. 이것은 비록 이런 종류의 우편물의 처리량 감소로 이어지겠지만, 이전에는 수작업으로만 처리 가능했던 우편물을 자동 처리할 수 있게 해준다.

Claims (8)

  1. 우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치로서,
    입구 영역(1), 이송 구역(12) 및 상기 이송 구역(12)에 이웃하고 우편물의 이동 방향으로 하류에 놓인 하나 이상의 분리 스테이지(14)를 포함하고,
    상기 입구 영역(1)에서 지지 요소(4)와 정렬된 우편물 더미(2)가 하부바닥 벨트(3)위에 놓이고 하나 이상의 우편물 더미 지지체(5, 5a)에 의해 고정되며, 하부바닥 벨트(3)와 우편물 더미 지지체(5, 5a)가 우편물 더미(2)를 이송 구역(12)으로 이송시키고,
    상기 이송 구역(12)은 피동 회전하는(revolving in a driven manner) 방출 벨트를 구비하고 서로 아래 위로 배열된 두 개 이상의 방출 로커(7a, 7b)와, 그 하류에 인접하게 고정 배열되고 피동 회전하는 제 2 방출 벨트(13)와, 상기 방출 로커(7a, 7b)와 상기 제 2 방출 벨트(13)에 할당된 피동 하부바닥 벨트(10)를 포함하고,
    상기 방출 로커(7a, 7b)의 선회 지점이 우편물 더미(2)를 압박하는 스프링력에 의해 압박되고,
    각 방출 로커(7a, 7b)에 거리 센서(8a, 8b)가 할당되고, 상기 거리 센서는 각 방출 로커(7a, 7b)에 미리 설정된 우편물 더미 압력이 가해질 때 구동 시작 신호를 내보내고,
    상기 분리 스테이지(14)는 상기 제 2 방출 벨트(13)의 이동 속도보다 빠른 속도로 이동하며 피동 회전하는 추가의 방출 벨트를 포함하고,
    상기 지지 요소(4)는 편향되지 않은 방출 로커(7a, 7b)의 상류쪽으로 정해진 거리에서 끝나고,
    신축성있는 길다란 유지 요소(19)가 배열되고, 상기 유지 요소는 상기 지지 요소(4)의 단부로부터 상기 제 2 방출 벨트(13)의 시작 지점, 이어서 상기 방출 벨트(13)와 상기 분리 스테이지(14)의 추가 방출 벨트까지 탄성적으로 눌려져 배열되고,
    이동 방향으로 상기 지지 요소(4)에서 상기 제 2 방출 벨트(13)의 하류 단부까지의 거리(12a)가 우편물의 허용가능한 최대 길이보다 크고,
    상기 이송 구역(12) 및 상기 분리 스테이지(14)의 구동기들은, 방출 로커(7a, 7b)에 미리 정해진 우편물 더미 압력이 가해질 때 이송 구역(12)과 분리 구역(14)의 모든 구동기가 가동되도록 제어되고,
    상기 이송 구역(12)의 구동기는 상기 분리 스테이지(14)의 방출 벨트에 의해 유지되는 우편물이 이 방출 벨트의 이동 속도에 도달하면 즉시 정지되거나 감속되고,
    상기 이송 구역(12)의 구동기는 이동 경로를 따라 배열된 라이트 배리어 라인에 의해 후속 우편물과의 간격이 검출되면 재가동되거나 정속으로 변환되는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 방출 벨트(13)와 추가의 분리 스테이지(14)의 방출 벨트 뒤에 저압 챔버(30, 31)가 배열되고, 상기 저압 챔버는 우편물의 이동 중에 우편물을 상기 방출 밸트들쪽으로 끌어 당기는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방출 벨트(13)의 저압 챔버(30)의 저압은 그 하류에 위치한 상기 분리 스테이지(14)의 저압 챔버(31)의 저압보다 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    우편물 속도를 판별하기 위해 우편물 위로 지나가는 고정 스캔 롤러 또는 벨트(20)가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입구 영역(1)의 하부바닥 벨트(3)와 이동 경로를 따라 뻗어있는 상기 하부 바닥 벨트(10) 사이에, 제어가능한 피동 마찰 벨트(6)를 구비한 직립 장치(9)가 배열되고, 상기 마찰 벨트는 상기 방출 로커(7a, 7b)의 편향에 의해 우편물 더 미(2)의 선단부의 기울어짐이 식별되면 우편물 더미(2)의 상기 선단부가 세워지도록 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    호치키스 철심을 검출하는 금속 센서(35)가 상기 방출 로커(7a, 7b)와 제 2 방출 벨트(13) 사이에 배열되고, 상기 금속 센서(35)는 호치키스 철심이 검출되면 구동기의 제어부에 신호를 보내고, 상기 제어부가 이것에 반응하여 상기 철심을 갖는 우편물이 모든 분리 스테이지(14)를 포함한 분리 장치를 벗어날 때까지 방출 속도와 가속을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 바닥 벨트(10)의 이동 속도가 상기 방출 로커(7a, 7b)의 방출 벨트의 속도보다 느린 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방출 로커(7a, 7b)의 선회 지점이 방출 로커 하류의 구동 축상에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    우편물 더미(2)에서 세로로 놓인 납작한 우편물들을 분리하는 장치.
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