(57)【要約】それぞれのグループが優先順位のついた配達先住所に従って予備配列されているフラット郵便物のような郵便物の複数のグループを、優先順位のついた配達先住所を利用して、そのグループから、最終配列された郵便物のセットに順序揃えする方法と装置とが説明されている。郵便物のそれぞれの束は、個々の郵便物の単一投入ストリームの中へ形成される。郵便物は、投入ストリームから集積所へ、コンベアシステムに沿って運ばれる。郵便物は、集積所（１６）で、最終配列されたセットを得るための中間ステップとして、再度の配列がされた複数の郵便物サブセットに並べ替えられる。その後、郵便物は、順序が揃えられ、それぞれの郵便物のサブセットから最終配列されたセットで１つの排出ストリームに合流させられる。集積所からの排出ストリームの一部は、所定の配達順路に対する郵便物の優先順位のついた配達順序シーケンスと一致した順序を維持する束にして回収される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのグループが優先順位のついた配達先住所に従って予備配列されている複数の郵便物グループを、優先順位のついた配達先住所を利用して、そのグループから、最終配列された郵便物のセットに順序揃えする方法であって、
郵便物のそれぞれの束を個々の郵便物の単一投入ストリームの中へ順次分類し、
郵便物を前記投入ストリームから集積所へ輸送し、
その集積所で、郵便物を、最終配列された前記セットに仕上げるための中間ステップとして、再度の配列がされた複数の郵便物サブセットに並べ替え、
郵便物を単一排出ストリームに合流させて、それぞれの郵便物サブセットから最終配列された前記セットにし、
最終配列された前記セットに反映された配達基準に従って、優先順位のついた配達先住所への順序正しい配達を行う郵便物の一団を形成するために、最終配列された前記セットの順序に一致した郵便物の排出ストリーム部分を回収する
ことからなる順序揃え方法。
【請求項２】
郵便物が、基本的に、雑誌、新聞、クッション封筒、単一シートのチラシ、コンパクトディスクおよび多重包装物品から構成されている群からのフラット郵便物からなる請求項１記載の方法。
【請求項３】
それぞれのサブセットが、前記集積所で郵便物の別々の垂直スタックに保管される請求項２記載の方法。
【請求項４】
それぞれのサブセットが、前記集積所で郵便物の別々の垂直スタックに保管される請求項３記載の方法。
【請求項５】
合流用装置が、予備配列された最後の郵便物グループの投入ストリームへの送り出しの間に、予備配列されたグループを合流させて投入ストリームを形成するために、作動開始される請求項1記載の方法。
【請求項６】
それぞれのフラットが、その上に優先順位のついた配達先住所と、その中のそれぞれの封筒に対する機械読み取り可能な番号とを有し、この機械読み取り可能な番号は、小さい番号が高い配達優先順位を表している数値的配達順序シーケンスの一部であり、この方法が、前記番号を読み取るステップと、フラットを前記集積所で垂直スタックのうちの所定スタックへ送るための制御信号を発生させるステップとをさらに備えており、それぞれのスタックにおけるフラットが、スタックの下から上へ昇順で配置される請求項５記載の方法。
【請求項７】
それぞれのフラット封筒が、その上に優先順位のついた配達先住所と機械読み取り可能な番号とを有し、この機械読み取り可能な番号は、小さい番号が高い配達優先順位を表している数値的配達順序シーケンスの一部であり、この方法が、前記番号を読み取るステップと、前記封筒を前記集積所で垂直スタックのうちの所定スタックへ送るための制御信号を発生させるステップとをさらに備えており、それぞれのスタックにおけるフラットが、スタックの下から上へ昇順で配置される請求項３記載の方法。
【請求項８】
それぞれのグループが優先順位のついた配達先住所に従って予備配列されている複数の郵便物グループを、優先順位のついた配達先住所を利用して、そのグループから、最終配列された郵便物のセットに順序揃えするシステムであって、
郵便物のそれぞれの束を個々の郵便物の単一投入ストリームの中へ順次分類する分類装置と、
郵便物を前記投入ストリームから集積所へ送り出す輸送コンベアと、
その集積所で、郵便物を、最終配列された前記セットに仕上げるための中間ステップとして、再度の配列がされた複数の郵便物サブセットに並べ替える並べ替え装置と、
郵便物を単一の排出ストリームに合流させて、それぞれの郵便物サブセットから最終配列された前記セットにする合流制御装置と、
最終配列された前記セットに反映された配達基準に従って、優先順位のついた配達先住所への順序正しい配達を行う郵便物の一団を形成するために、最終配列された前記セットの順序に一致した郵便物の排出ストリーム部分を回収する回収装置と
を備えてなる順序揃えシステム。
【請求項９】
合流用装置が、予備配列された最後の郵便物グループの投入ストリームへの送り出しの間に、予備配列されたグループを合流させて投入ストリームを形成するために、作動開始される請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
郵便物が、基本的に、雑誌、新聞、クッション封筒、単一シートのチラシ、コンパクトディスク、多重包装物品から構成されている群からのフラット郵便物からなる請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
それぞれのサブセットが、前記集積装置の中で郵便物の別々の垂直スタックに保管される請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
それぞれのサブセットが、前記集積装置の中で郵便物の別々の垂直スタックに保管される請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
集積装置が、前記集積所で、それぞれのサブセットをフラット封筒の別々の垂直スタックに保管する請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
それぞれのフラット封筒が、その上に優先順位のついた配達先住所と機械読み取り可能な番号とを有し、この機械読み取り可能な番号は、小さい番号が高い配達優先順位を表している数値的配達順序シーケンスの一部であり、このシステムが、前記番号を読み取るとともに前記封筒を前記集積所で垂直スタックのうちの所定スタックへ送るための制御信号を発生させるリーダーをさらに備えており、それぞれのスタックにおける封筒が、スタックの下から上へ昇順で配置される請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
それぞれのフラット封筒が、その上に優先順位のついた配達先住所と機械読み取り可能な番号とを有し、この機械読み取り可能な番号は、小さい番号が高い配達優先順位を表している数値的配達順序シーケンスの一部であり、このシステムが、前記番号を読み取るとともに前記封筒を前記集積所で垂直スタックのうちの所定スタックへ送るための制御信号を発生させるリーダーをさらに備えており、それぞれのスタックにおける封筒が、スタックの下から上へ昇順で配置される請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
それぞれのグループが優先順位に従って予備配列されている複数の物品グループを、その優先順位を利用して、そのグループから最終配列された物品のセットに順序揃えする方法であって、
物品のそれぞれの束を個々の物品の単一投入ストリームの中へ順次分類し、
物品を前記投入ストリームから集積所へ輸送し、
その集積所で、物品を、最終配列された前記セットに仕上げるための中間ステップとして、再度の配列がされた複数の物品サブセットに並べ替え、
物品を単一排出ストリームに合流させて、それぞれの物品サブセットから最終配列された前記セットにし、
優先順位にある物品の一団を形成するために、最終配列された前記セットの順序に一致した物品の排出ストリーム部分を回収する
ことからなる順序揃え方法。
【請求項１７】
それぞれのグループが優先順位に従って予備配列されている複数の物品グループを、優先順位を利用して、そのグループから、最終配列された物品のセットに順序揃えするシステムであって、
物品のそれぞれの束を個々の物品の単一投入ストリームの中へ順次分類する分類装置と、
物品を前記投入ストリームから集積所へ送り出す輸送コンベアと、
その集積所で、物品を、最終配列された前記セットに仕上げるための中間ステップとして、再度の配列がされた複数の物品サブセットに並べ替える並べ替え装置と、
物品を単一の排出ストリームに合流させて、それぞれの物品サブセットから最終配列された前記セットにする合流制御装置と、
優先順位にある物品の一団を形成するために、最終配列された前記セットの順序に一致した物品の排出ストリーム部分を回収する回収装置と
を備えてなる順序揃えシステム。
【請求項１８】
合流用装置が、予備配列された最後の物品グループの投入ストリームへの送り出しの間に、予備配列されたグループを合流させて投入ストリームを形成するために、作動開始される請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
それぞれのサブセットが、前記集積装置の中で物品の別々の垂直スタックに保管される請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
複数の物品をコンベアの上方で垂直スタックに保管するための集積塔であって、前記コンベアが、この塔を横断状に通過する搬送路を有し、
この塔が、
垂直に方位づけられた空間体積を画定する塔用ハウジングと、
このハウジングの中において前記搬送路の下方空間に設けられ、所定ピッチで互いに離されて垂直に積み上げられた複数の空の棚を保管するための棚保管区域と、
前記搬送路の上方に設けられ、特定ピッチで互いに離された物品のスタックのために棚とその上の物品とを保管する物品保管区域と、
前記棚保管区域と前記物品保管区域との間に設けられ、前記コンベアを収容するための移送区域と、
前記棚保管区域から前記移送区域を介して前記物品保管区域へ前記棚を一度に1つ動かす昇降機構と
を備えてなり、
それぞれの棚が、前記移送区域で前記コンベアの上にある物品を拾い上げることができるとともにその物品を前記物品保管区域の中へ持ち上げることができる
集積塔。
【請求項２１】
前記コンベアが、コンベア面を画定する相隔たる複数の可動部材を含み、前記棚が、前記昇降機構との係合に応じて前記可動部材どうしの間の空間を垂直に移動することができる相隔たるフィンガーを含んでいる請求項２０記載の集積塔。
【請求項２２】
前記昇降機構が、
回転可能なプーリに配置されて前記棚保管区域を通る垂直移動のための第１エンドレスベルトと、このエンドレスベルトから延びており、前記棚に係合するとともに前記棚を持ち上げるための相隔たる複数の突起と、
回転可能なプーリに配置されて前記移送区域を通る垂直移動のための第２エンドレスベルトと、この第２エンドレスベルトの上に設けられ、前記棚が前記棚保管区域の上部から現れると前記移送区域における前記棚に係合するための複数の突起と、
前記物品保管区域において回転可能なプーリに配置された第３エンドレスベルトと
を備え、
前記第３エンドレスベルトが、そこから延びるように設けられた突起であって、前記移送区域の上部に現れる前記棚をその上の物品とともに拾い上げるとともに前記棚と同物品とを前記物品保管区域へ持ち上げるための突起を有している請求項２１記載の集積塔。
【請求項２３】
前記垂直スタックが、前記輸送コンベアに沿って配置された複数の並列状集積塔の中に形成され、それぞれの集積塔が、
垂直に方位づけられた空間体積を画定する塔用ハウジングと、
このハウジングの中において前記搬送路の下方空間に設けられ、所定ピッチで互いに離されて垂直に積み上げられた複数の空の棚を保管するための棚保管区域と、
前記搬送路の上方に設けられ、特定ピッチで互いに離された第２物品のスタックのために前記棚とその上の物品とを保管する物品保管区域と、
前記棚保管区域と前記物品保管区域との間に設けられ、前記コンベアを収容する移送区域と、
前記棚保管区域から前記移送区域を介して前記物品保管区域へ前記棚を一度に1つ動かす昇降機構と
を備えてなり、
それぞれの棚が、前記移送区域で前記コンベアの上にある物品を拾い上げることができるとともにその物品を前記物品保管区域の中へ持ち上げることができる
請求項１２記載のシステム。
【請求項２４】
前記輸送コンベアが、コンベア面を画定する相隔たる複数の可動部材を含み、前記棚が、前記昇降機構との係合に応じて前記可動部材どうしの間の空間を垂直に移動することができる相隔たるフィンガーを含んでいる請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記昇降機構が、
回転可能なプーリに配置されて前記棚保管区域を通る垂直移動のための第１エンドレスベルトと、このエンドレスベルトから延びており、前記棚に係合するとともに前記棚を持ち上げるための相隔たる複数の突起と、
回転可能なプーリに配置されて前記移送区域を通る垂直移動のための第２エンドレスベルトと、この第２エンドレスベルトの上に設けられ、前記棚が前記棚保管区域の上部から現れると前記移送区域における前記棚に係合するための複数の突起と、
前記物品保管区域において回転可能なプーリに配置された第３エンドレスベルトと
を備え、
前記第３エンドレスベルトが、そこから延びるように設けられた突起であって、前記移送区域の上部に現れる前記棚をその上の物品とともに拾い上げるとともに前記棚と同物品とを前記物品保管区域へ持ち上げるための突起を有している請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記垂直スタックが、前記輸送コンベアに沿って配置された複数の並列状集積塔の中に形成され、それぞれの集積塔が、
垂直に方位づけられた空間体積を画定する塔用ハウジングと、
このハウジングの中において前記搬送路の下方空間に設けられ、所定ピッチで互いに離されて垂直に積み上げられた複数の空の棚を保管するための棚保管区域と、
前記搬送路の上方に設けられ、特定ピッチで互いに離された物品のスタックを形成するために前記棚とその上の物品とを保管する物品保管区域と、
前記棚保管区域と前記物品保管区域との間に設けられ、前記コンベアを収容する移送区域と、
前記並べ替え装置および前記合流制御装置からの信号に応じて、前記棚保管区域から前記移送区域を介して前記物品保管区域へ前記棚を一度に1つ動かす昇降機構と
を備えてなり、
それぞれの棚が、前記移送区域で前記コンベアの上にある物品を拾い上げることができるとともにその物品を前記物品保管区域の中へ持ち上げることができる
請求項１９記載のシステム。
【請求項２７】
前記輸送コンベアが、コンベア面を画定する相隔たる複数の可動部材を含み、前記棚が、前記昇降機構との係合に応じて前記可動部材どうしの間の空間を垂直に移動することができる相隔たるフィンガーを含んでいる請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記昇降機構が、
回転可能なプーリに配置されて前記棚保管区域を通る垂直移動のための第１エンドレスベルトと、このエンドレスベルトから延びており、前記棚に係合するとともに前記棚を持ち上げるための相隔たる複数の突起と、
回転可能なプーリに配置されて前記移送区域を通る垂直移動のための第２エンドレスベルトと、この第２エンドレスベルトの上に設けられ、前記棚が前記棚保管区域の上部から現れると前記移送区域における前記棚に係合するための複数の突起と、
前記物品保管区域において回転可能なプーリに配置された第３エンドレスベルトと
を備え、
前記第３エンドレスベルトが、そこから延びるように設けられた突起であって、前記移送区域の上部に現れる前記棚をその上の物品とともに拾い上げるとともに前記棚と同物品とを前記物品保管区域へ持ち上げるための突起を有している
請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
輸送コンベアに沿って移動する物品の回収装置であって、
この回収装置は、
同コンベアから物品を選択的に取り出すための少なくとも２つの回収アセンブリであって、それぞれの回収アセンブリが、第１位置と第２位置との間で移動することのできるポップアップ式コンベア部分を含んでいる回収アセンブリと、
前記第１位置と前記第２位置との間で前記ポップアップ式コンベア部分を移動させるための作動装置と、
この作動装置を選択的に作動させるための回収制御装置と
を備えてなり、
前記第１位置が、前記輸送コンベアを出る物品を受け取るとともに、関連のある入れ物を迂回するためにその物品を前記ポップアップ式コンベア部分に沿って移動させるために前記輸送コンベアに対して作動可能に一直線に並ぶ位置であり、前記第２位置が、前記輸送コンベアを出る物品を関連のある前記入れ物の中へ進路変更させるための位置であり、
前記回収アセンブリが、前記輸送コンベアの排出端で縦一列に並んで配置されている
回収装置。
【請求項３０】
関連のある入れ物が、５つの閉鎖側面と１つの開放側面とを有する長方形容器であり、同容器をその開放側面を水平に対してある角度で傾けて支持するための梁と、ポップアップ式コンベア部分により同容器のうちの特定のものの中へ進路を変えられた物品を送り出すための傾斜状シュートと、同容器が物品で満たされているときに、物品の同容器への流れ込み速度に関連したある間欠送り速度で、特定の容器を前記傾斜状シュートの排出端に対して下方へ動かすための間欠送りアセンブリとがさらに設けられている請求項２９記載の回収装置。
【請求項３１】
前記シュートを出る物品と係合し、かつ、同物品を傾けられた前記容器の下方端へ向けて下方へ向きを変えるために、傾けられたそれぞれの容器の内部に配置された傾斜状バッフルをさらに含んでいる請求項３０記載の回収装置。
【請求項３２】
間欠送りアセンブリが、回転可能なプーリに配置された少なくとも１つのエンドレス型駆動ベルトと、このエンドレス型駆動ベルトを駆動するためのモーターとを含み、その駆動ベルトが、相対移動で輸送するために、傾けられた前記容器に作動可能に接続されている請求項３１記載の回収装置。
【請求項３３】
回収装置は、
同コンベアから物品を選択的に取り出すための少なくとも２つの回収アセンブリであって、それぞれの回収アセンブリが、第１位置と第２位置との間で移動することのできるポップアップ式コンベア部分を含んでいる回収アセンブリと、
前記第１位置と前記第２位置との間で前記ポップアップ式コンベア部分を移動させるための作動装置と、
この作動装置を選択的に作動させるための回収制御装置と
を備えてなり、
前記第１位置が、前記輸送コンベアを出る物品を受け取るとともに、関連のある入れ物を迂回するためにその物品を前記ポップアップ式コンベア部分に沿って移動させるために前記輸送コンベアに対して作動可能に一直線に並ぶ位置であり、前記第２位置が、前記輸送コンベアを出る物品を関連のある前記入れ物の中へ進路変更させるための位置であり、
前記回収アセンブリが、前記輸送コンベアの排出端で縦一列に並んで配置されている
請求項８記載のシステム。
【請求項３４】
回収装置は、関連のある入れ物が、５つの閉鎖側面と１つの開放側面とを有する長方形容器であり、同容器をその開放側面を水平に対してある角度で傾けて支持するための梁と、ポップアップ式コンベア部分により同容器のうちの特定のものの中へ進路を変えられた物品を送り出すための傾斜状シュートと、同容器が物品で満たされているときに、物品の同容器への流れ込み速度に関連したある間欠送り速度で、特定の容器を前記傾斜状シュートの排出端に対して下方へ動かすための間欠送りアセンブリとがさらに設けられている請求項３３記載のシステム。
【請求項３５】
前記シュートを出る物品と係合し、かつ、同物品を傾けられた前記容器の下方端へ向けて下方へ向きを変えるために、傾けられたそれぞれの容器の内部に配置された傾斜状バッフルをさらに含んでいる請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
間欠送りアセンブリが、回転可能なプーリに配置された少なくとも１つのエンドレス型駆動ベルトと、このエンドレス型駆動ベルトを駆動するためのモーターとを含み、その駆動ベルトが、相対移動で輸送するために、前記容器に作動可能に接続されている請求項３５記載のシステム。
【請求項３７】
回収装置は、
同コンベアから物品を選択的に取り出すための少なくとも２つの回収アセンブリであって、それぞれの回収アセンブリが、第１位置と第２位置との間で移動することのできるポップアップ式コンベア部分を含んでいる回収アセンブリと、
前記第１位置と前記第２位置との間で前記ポップアップ式コンベア部分を移動させるための作動装置と、
この作動装置を選択的に作動させるための回収制御装置と
を備えてなり、
前記第１位置が、前記輸送コンベアを出る物品を受け取るとともに、関連のある入れ物を迂回するためにその物品を前記ポップアップ式コンベア部分に沿って移動させるために前記輸送コンベアに対して作動可能に一直線に並ぶ位置であり、前記第２位置が、前記輸送コンベアを出る物品を関連のある前記入れ物の中へ進路変更させるための位置であり、
前記回収アセンブリが、前記輸送コンベアの排出端で縦一列に並んで配置されている
請求項１７記載のシステム。
【請求項３８】
回収装置は、関連のある入れ物が、５つの閉鎖側面と１つの開放側面とを有する長方形容器であり、同容器をその開放側面を水平に対してある角度で傾けて支持するための梁と、ポップアップ式コンベア部分により同容器のうちの特定のものの中へ進路を変えられた物品を送り出すための傾斜状シュートと、同容器が物品で満たされているときに、物品の同容器への流れ込み速度に関連したある間欠送り速度で、特定の容器を前記傾斜状シュートの排出端に対して下方へ動かすための間欠送りアセンブリとがさらに設けられている請求項３７記載のシステム。
【請求項３９】
前記シュートを出る物品と係合し、かつ、同物品を傾けられた前記容器の下方端へ向けて下方へ向きを変えるために、傾けられたそれぞれの容器の内部に配置された傾斜状バッフルをさらに含んでいる請求項３８記載のシステム。
【請求項４０】
間欠送りアセンブリが、回転可能なプーリに配置された少なくとも１つのエンドレス型駆動ベルトと、このエンドレス型駆動ベルトを駆動するためのモーターとを含み、その駆動ベルトが、相対移動で輸送するために、前記容器に作動可能に接続されている請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
束縛端とその反対側の非束縛端とを有しているフラット郵便物の積み重ね方法であって、
非束縛端を平坦な面に対して揃えることにより非束縛端の端揃えを行うステップと、
この端揃えを行ったフラット郵便物を、その非束縛端を垂直スタックの１つの側面に対して揃えて同スタックの中へ置くステップとを備えている
積み重ね方法。
【請求項４２】
郵便物が、実質的に平坦な主面と、束縛端と、非束縛端とを有しており、
非束縛端を平坦な面に対して揃えることにより非束縛端の端揃えを行うステップと、
この端揃えを行ったフラット郵便物を、その非束縛端を垂直スタックの１つの側面に対して揃えて同スタックの中へ置くステップとを備えている
請求項２記載の方法。
【請求項４３】
前記フラット郵便物の一部が、実質的に同一である複数のフラット郵便物のサチュレーションメーリングを含み、前記サチュレーションメーリングは、所定の郵便物配達順路についての他のすべての郵便物が集積所の垂直スタックの中に積み上げられた後に前記投入ストリームの中へ送り出される請求項３記載の方法。
【請求項４４】
輸送されるフラット郵便物どうしの距離を測定するステップと、任意の２以上のフラット物品どうしの距離が所定の距離範囲の外側にあればその郵便物の詰まり状態を表す信号を発生させるステップとをさらに含んでいる請求項３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれのグループが優先順位のついた配達先住所に従って予備配列されている郵便物の複数のグループを、優先順位のついた配達先住所を利用して、そのグループから最終配列された郵便物のセットに順序を揃える方法と装置に関するものである。より具体的には、本発明は、フラット郵便物のいくつかの配列がされた束を、配達順序シーケンス（ＤＯＳ）または歩行シーケンス(walk sequence)（ＷＳ）として一般に知られている優先順位のついた配達先住所の順序に従って郵便配達員によって配達される郵便物の１つの配列がされたセットに合流させる方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
郵便配達員によって日常的に配達されるフラット(flat)郵便物には、雑誌、新聞、クッション封筒、１枚のチラシ、箱に入ったコンパクトディスク、多重に包装された物品、その他の雑多な郵便物が含まれる。これらのフラットは、長さが４インチ〜１５．７５インチ、幅が４インチ〜１２インチ、厚さが０．００７インチ〜１．２５インチ、重さが１／１００ポンド〜６ポンドの範囲にある。配達順序シーケンスまたは歩行シーケンスでのこれらのフラットの配達には、配達ユニット(delivery unit)（ＤＵ）のような郵便局施設での特別な並べ替えを必要とする。一般に、ＤＵの業務は、アメリカの郵便システムの中では局と局との間で一貫している。しかしながら、異なる配達路種類（田舎、都市、公園およびループ）は、フラットを同じ施設内において少し異なる方法で処理するかもしれない。処理されるフラットは、様々な出所から多くの異なる方法で届く。郵便差出人は、地元の郵便局長の同意により、配達の２日から７日前にサチュレーションメーリング(saturation mailings)（大量発送単位郵便物）を直送するかもしれない。他の発送単位郵便物は、クロスドックマテリアル(cross-dock material)としての施設の郵便ネットワークを通過した後、パレット(pallets)（定期刊行物、全国広告またはカタログ）で届けることができる。もしも、パレットが３桁マテリアル(material)として輸送されていると、他のマテリアルは、上流側施設でパレットから落ちるかも知れない。他のフラットは、技術的に知られているフラット並べ替え装置で処理されたかもしれない。それから、配達順路に従って処理される。さらに多くのマテリアルは、配達ユニット（ＤＵ）に到達する前に、束としてバルクメールセンター(bulk mail centers)を通過することができる。
【０００３】
現在、サチュレーション（大量）メーリングの例外があるが、このマテリアルの大部分は、配達順序シーケンス（ＤＯＳ）または歩行シーケンス（ＷＳ）ではない。束は、エンハンストキャリアラインオブトラベル(enhanced carrier line-of-travel)（ＥＣＬＯＴ）または配達順路であるかもしれないが、歩行シーケンスではない。現場にある１％未満の発送単位郵便物が、配達箇所シーケンス(delivery point sequence)（ＤＰＳ）を表す１１桁（ＺＩＰ＋４＋２）の配達箇所バーコードを備えている。多くのサチュレーションメーリングは、まったくバーコードを備えず、宛名のない“郵送先のお客様”に宛てられる。他の発送単位郵便物は、５〜９桁のＺＩＰコードと、２つのマテリアルからなる“マリッジ”メーリング("marriage" mailings)とを備えている。２つのマテリアルは、宛名カードまたはリーフレットと、カードとして同じ宛名に残されることが意図された宛名ラベルのない２つ目の郵便物である。しかしながら、自動化された方法によるフラット束の順序揃えを提供するために、すべてのフラット郵便物に配達箇所シーケンスの情報を含んだ１１桁のコードを設けることは可能である。
【０００４】
現在の作業では、処理されるフラットの出所と構成は、フラットが配送準備においてＤＵでどのように処理されるかについて、ほとんどまたはまったく影響を与えない。一般に、配送のために、フラットについて次の準備が行われる（説明を簡単にするためにここでは言及しない、局留郵便または書留郵便のような他の業務もある）。
１．箱詰め作業に備えて、郵便局員は、朝早く（ＡＭ４：００頃開始）に、すべての出所からのフラット、束、発送単位郵便物の並べ替えを行い、配達員ごとにそれらを分類する。これらは、集積エリア(staging area)で、容器、詰めかご、または大きい箱を用いて行われる。
２．フラットは、配達員箱詰め区域(carrier casing area)に送られ、集積エリアに置かれる。
３．配達員は、他の郵便物種類とともにフラットを箱詰めする（この作業は、配達区域の広さと郵便物の量とに左右されるが、朝に、通常はＡＭ６：００またはＡＭ７：００からＡＭ９：００とＡＭ１１：００の間まで行われる）。配列がされていないフラットの箱詰めについての現在の郵便規格は、１分当たり８個である。いくつかの経路またはＤＵにおいて、配達員は、サチュレーションメーリングを箱詰めせず、それを配達中の追加の束として取り扱う。他の配達員は、サチュレーションメーリングを分類して、配達郵便物の量を均一にするために連続した数日にわたってその一部を配達するかもしれない。
４．箱詰めされた郵便物は、取り出され、配達されるトレイに置かれる。
５．配達員は、施設を離れ、郵便物を配達する。
６．いくつかのＤＵでは、配達員は、午後に施設に戻った際に、翌日に備えて郵便物を箱詰めする。
【０００５】
上述の作業１，２は、午前中のある時間帯に箱詰め作業と重複して行うことができ、また、配達員がその日の後または翌朝に箱詰めされる郵便物を残して施設を離れた後まで延期されるかもしれない。箱詰めされたすべての郵便物は、配達員の歩行シーケンスで取り出され、配達員は、配達をしている間に容易に読むことができるように、（たとえ、その束の他の宛名との関係でラベルが上下逆であることを意味するとしても）すべての宛名ラベルが郵便物の同じ端になるように、フラットを注意深く箱詰めする。配達区域の種類および／または配達員の好みにより、マリッジメーリングは、宛名カードまたは宛名カードと箱詰めされた郵便物との両方を箱詰めするかもしれない（カードのみを箱詰めし、カードが配達されるそれぞれの家で郵便物を引き出すことを好む者もいる）。
【０００６】
これらの作業は、配達員が局内にいる時間の５０％を占めるかもしれないので、その日の残り時間に行うことができる配達量が制限される。これは、配達順路が含むかもしれない滞留箇所の数における制限要因の１つである（明らかに、郵便物の量、滞留箇所間の距離、配達区域の人口統計、および他の要因も含まれる）。局内での作業をより効率的にすること、つまり、配達箇所シーケンス（ＤＰＳ）のフラットを供給することにより、配達員が、より短い時間を施設で、より多くの時間を配達区域で過ごすことが期待されるのは、当然である。この追加された時間は、配達区域に追加の滞留箇所を設けることを可能にするとともに、いくつかの配達区域を他のものと統合することも可能にする。このシナリオは、相当程度に自動化を利用したＤＰＳ手紙郵便の導入に類似している。しかしながら、郵便物（フラット）の種類と郵便物が施設に異なる方法で届くこととが、ＤＰＳフラットの単一の束を作る作業を困難な仕事にする。物理的性質によるフラットの並べ替えおよび順序揃えの自動化は、大きさとフラットマテリアルの種類の大きいばらつきのため、とても難しい作業である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、小さく、柔軟性があり、高価でない機械であって、操作しやすく、信頼性があり、簡単であるが頻繁でないメンテナンスを必要とするものを用いて、フラット郵便物の順序揃えを行うためのシステムと方法とを開発することが、本発明の主要な目的である。
【０００８】
配達員の歩行シーケンスに、フラット以外の従来の郵便物並べ替えに用いられていた標準的な並べ替えの方法を利用するシステムと方法とを開発することが、本発明の別の目的である。
【０００９】
並べ替えを行う施設で占有スペースを最小限にするために、小さい設置面積を有するフラット並べ替え用装置を提供することが、本発明の別の目的である。
【００１０】
集積塔(staging towers)を含む追加のモジュール式構成要素の使用により大きさに柔軟性のある組立モジュール式のフラット並べ替え用装置を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１１】
１人のオペレーターだけが必要とされるフラット並べ替え用装置を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
【００１２】
メンテナンス費と運転費が安いフラット並べ替え用装置を提供することが、本発明の別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のこれらの目的は、
郵便物のそれぞれの束を順次個々の郵便物の単一の投入ストリームに分類し、
郵便物を投入ストリームから集積所に運び、
郵便物を集積所で、最終配列されたセットを得るための中間ステップとして再度の配列がされた郵便物の複数のサブセットに並べ替え、
郵便物をそれぞれの郵便物のサブセットから最終配列されたセットで単一の排出ストリームに合流させ、
最終配列されたセットに反映された配達基準に従って優先順位のついた配達先住所への順序正しい配達を行うための郵便物の一団を形成するために、最終配列されたセットの順序と一致した郵便物の排出ストリームの一部を回収するステップを備えてなる、
それぞれのグループが優先順位のついた配達先住所（配達順序シーケンス（ＤＯＳ））に従って予備配列されているフラット郵便物のような郵便物の複数のグループを、優先順位のついた配達先住所（ＤＯＳ）を利用して、そのグループから最終配列された郵便物のセットに順序揃えする方法と装置とを提供することによって達成される。
【００１４】
好ましい実施形態では、集積所は、集積塔にある並列に並べられた複数の垂直スタック(stack)を含み、それぞれのスタックは、その上にフラット郵便物を支持するための、垂直に積み上げられるとともに間隔が空けられた複数の棚を含んでいる。フラットは、後入れ先出しシーケンス(last-in-first-out sequence)（ＬＩＦＯ）で、それぞれの集積塔のスタックに保管される。
【００１５】
それぞれのフラットは、その上に配達順序シーケンス（ＤＯＳ）を表す機械読み取り可能な番号を有している。小さい番号が高い配達優先順位を表す。リーダーは、集積所で垂直なスタックまたは塔の所定のものへフラットを送るための制御信号を発生させるために提供される。それぞれのスタックのフラットは、スタックの下から上へ昇順で位置が決められる。
【００１６】
最終配列されたセットで郵便物の排出ストリームを形成するための、それぞれのスタックの荷降ろし(unloading)は、すべての物品が最終排出ストリームに合流させられるまで、主にそれぞれのスタックの底にある小さい方の番号からそのスタックでの大きい方の番号に向かって、逆順で送り出される。
【００１７】
本発明のさらなる適用範囲は、この後の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、詳細な説明と具体例は、本発明の好ましい実施形態を示唆するが、例示の手段としてのみ与えられ、本発明の精神と範囲内での種々の変更と修正がこの詳細な説明から当業者にとって明らかになるであろう、ということを理解すべきである。
【００１８】
本発明は、後述される詳細な説明と添付図面とからより充分に理解されるであろう。また、これらは、例示の手段としてのみ与えられ、本発明を制限するものでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面について言及すると、図１は、本発明のフラット束順序揃え装置システムの全体を示している。このシステムは次の構成要素を含んでいる。フィーダーアセンブリ１０、輸送コンベアＴＣとフラット方位付け器モジュール１２とバーコードリーダーモジュール１４とを含む組み合わせ型方位付け器／リーダーアセンブリ、複数の集積塔１６−１，…，１６−ｎを含む集積塔アセンブリ１６、２つのコンテナ詰め装置アセンブリ１８−１，１８−２を含むコンテナ詰め装置モジュール１８。米国郵便サービス郵便物容器Ｔの中における郵便物の束は、オペレーターＯによってフィーダーアセンブリ１０に載せられる。郵便物は、最初に方位付け器モジュール１２によって郵便ラベルが上を向く方向に合わせられる。住所はそのとき、バーコードリーダーモジュール１４によって読まれる。最後のものを除き、すべての発送単位郵便物Ｆは、集積塔アセンブリ１６に載せられる。郵便物は、最後の発送単位郵便物がフィーダー１０から送り出されるとき、郵便物ストリームを所望の最終順序にするように複数の集積塔から取り出される。郵便物は、集積塔アセンブリ１６からコンテナ詰め装置モジュール１８へ運び出され、米国郵便サービス（ＵＳＰＳ）容器（図示略）の選ばれたものに積み上げられる。予備配列された複数の発送単位郵便物が機械に送られる。それぞれの発送単位郵便物は、いくつかの郵便物の束から構成され、それぞれの束がいくつかのピースを含んでいる。それぞれの発送単位郵便物が、配達箇所シーケンス（ＤＰＳ）または歩行シーケンス（ＷＳ）になっている。
【００２０】
オペレーターＯは、小さい方の番号の滞留箇所を最初の位置にして、最後の発送単位郵便物を除くすべてをフィーダー１０に置く。フィーダー１０は、それから一度に１ピースのフラット郵便物Ｆをスタックから取り出し、フラット方位付け器モジュール１２に入れる。フィーダー１０は、最後の発送単位郵便物に到達するまで、すべての郵便物をこの方法で送り出すであろう。最後の発送単位郵便物は、もっとも小さい番号の滞留箇所が最後の位置となるように、載せられる。
【００２１】
もしも、並べ替え処理にサチュレーションメーリング（大量発送単位郵便物）が含まれていないのであれば、オペレーターは、後述するシステム制御パネルのボタンを押すことによって、システムに荷積み(loading)が完了したことを知らせる。しかしながら、もしサチュレーションメーリングがあれば、オペレーターは、システムに知らせ、サチュレーションメーリングのフィーダー１０への荷積みを開始する。システムは、集積塔アセンブリ１６のコンテンツ(contents)と配達員の歩行シーケンスとを比較し、排出順序を計算し、システムコンテンツをその順序に並べ替える。もしも、サチュレーションメーリングがなければ、システムは、塔コンテンツから排出順序を直接計算する。もしも、サチュレーションメーリングが含まれていれば、システムは、塔１６−１，…，１６−ｎから排出順序を計算し、順序揃え計算でフィーダー１０のサチュレーション排出を含める。
【００２２】
塔アセンブリ１６はフラットＦを排出し、フィーダー１０はもしあればサチュレーションのフラットを投入し、フラットＦは、コンテナ詰め装置モジュール１８で郵便物容器に送られる。その後、オペレーターＯは容器を取り出し、次の配達順路の束をシステムに投入するための準備をする。より完全な作業の説明は、図１５の説明で行う。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によるフラット束順序揃え装置は、１０個の塔構成では約７５平方フィートの床面積を占める。システムの重さは約８０００ポンドであり、床荷重は４２ｐｓｉを超えない。この順序揃え装置は、作動のために三相電源を必要とする。
【００２４】
本発明のシステムに使用されるフィーダーモジュール１０は、商業的に入手可能である構成要素であり、Ａｌｃａｔｅｌによって製造され、“Ａｌｃａｔｅｌ  ＴＯＰ  Ｆｅｅｄｅｒ”として業界で知られている。このフィーダーは、信頼性が高く、メンテナンスが容易である。このフィーダーは、毎秒３フラットの処理量、１／２５００フラットの詰まり率、５秒の詰まり回復時間を有しており、すべてのＵＳＰＳフラット郵便物の大きさを受け入れ、要求により２０ミリ秒（ｍｓ）の応答時間で送り出し、ユーザー社会で良好に受け入れられている。
【００２５】
上述したように、フラット方位付け器モジュール１２は、フィーダーモジュール１０の排出を受ける。その作動は、図２Ａと図２Ｂに示されている。
【００２６】
図２Ａと図２Ｂによれば、フラットＦがフィーダーモジュール１０を出ると、方位付け器モジュール１２が、傾斜可能な２つのコンベア部分１２Ａ・１２Ｂのうちの１つを用いて、フラットＦをラベルが上に向いた状態で輸送コンベアＴＣ上に置く。集積されるフラットＦは、図２Ａに示されたように、一方の経路で処理される。サチュレーションメーリングは、図２Ｂに示された他方の経路で処理される。フラット方位付け器モジュール１２は、これらの図に示された左手位置と右手位置の間で部分１２Ａを動かすために図２Ａと図２Ｂの両矢印の方向に動くトラバーシングキャリッジ(traversing carriage)を介して、コンベア部分１２Ａを間欠送りさせる。このキャリッジは、図２Ａに示されたように、すべての郵便物が塔に載せられる間、“ホーム”ポジションにとどまる。そして、オペレーターが、サチュレーションメーリングが送り出されようとしていることをシステムに知らせた場合に限り、図２Ｂで示された位置に間欠送りする。１０個の塔は、塔１６−１，…，１６−ｎから構成され、サチュレーションメーリング（大量発送単位郵便物）は、塔に載せられた発送単位郵便物との関係で、逆順に送り出さなければならない。郵便物Ｆは、最初の滞留箇所から最後の滞留箇所への順で塔に入る。そして、これらの塔が後入れ先出し（ＬＩＦＯ）であるので、郵便物Ｆは、順序揃え処理の間に最後の滞留箇所から最初の滞留箇所への順で塔を離れる。フィーダー１０からサチュレーションメーリングを直接処理するために、サチュレーションメーリングは、最後の滞留箇所から最初の滞留箇所への順で送り出さなければならない。これは、集積された郵便物の反対方向に向けて，束をフィーダー１０の中に置くことによって達成される。その後、方位付け器モジュール１２は、フラットがフィーダー１０を出るときに、リーダー１４による読み取りのために、フラットの方向を変える。つまり、最後の発送単位郵便物を除くすべての郵便物フラットＦは、フラットの束縛端（束縛端があると仮定する。）と宛名ラベルとが右を向くようにしてフィーダー１０を離れる。方位付け器１２は、郵便物が束縛端を右に向けるとともにラベル面を上にして方位付け器を離れるように、郵便物を左の方に傾ける。最後の発送単位郵便物中の郵便物は、束縛端を下にして、ラベルが左を向くようにしてフィーダーを離れる。方位付け器１２は、郵便物が束縛端を左に向けるとともにラベルを上に向けて方位付け器を離れるように、この郵便物を右の方に傾ける。郵便物は、フラット方位付け器部分１２を離れ、その後、バーコードリーダーモジュール部分１４に入る。バーコードリーダーモジュール１４は、一般的には、ＡｃｃｕＳｏｒｔ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．ＡＶ１２００のようなリーダーである。この種類のバーコードリーダーは、品質が高く、市販されているリーダーであり、ＵＳＰＳで使用されていて、とても信頼性があることが証明されている。このリーダー部分では、フラットＦに印刷された届け先指定シーケンス(destination point sequence)（ＤＰＳ）、配達員の歩行シーケンス(carrier walk sequence)を含むバーコードは、リーダー１４によって読まれ、住所が、後で説明されるメインコンピューターコントローラーに送られる。フラット��割り当てられるロケーションは、最小の番号を排出スタックの一番上とするフラットＦの排出順序を決定するために、後に使用されるであろう。フラット郵便物は、それから、バーコードリーダー部分１４を離れ、集積塔アセンブリ１６に入る。それぞれのピース(piece)の郵便物Ｆは、最も近くてより小さい番号のフラットを有する集積塔１６に導入される。もしも、この要求に合う塔がなければ、フラットは最初の空の塔に導入される。最後の発送単位郵便物を除くすべてが塔アセンブリ１６の１つ以上の塔に載せられたとき、最後の発送単位郵便物が、後で説明されるようにフィーダー１０に載せられる。郵便物Ｆは、集積塔アセンブリ１６に到達するまで、普通に処理される。最初の郵便物ピースが集積塔１６−１，…，１６−ｎに到達すると、制御システムに記憶された順序揃えアルゴリズムが、最終の郵便物ストリームを形成するために、集積塔の荷降ろし(unloading)を行う。
【００２７】
郵便物は、最大の番号の滞留箇所を一番としたフラットの最終配列されたセットを得るために、バーコードリーダーモジュール１４および／または集積塔アセンブリ１６から送り出される。郵便物は、配列がされ、一定の間隔が空けられる。郵便物が集積塔アセンブリ１６を離れるとき、郵便物は、コンテナ詰め装置モジュール１８のコンテナ詰め装置アセンブリ１８−１、１８−２に送り出される。コンテナ詰め装置１８−１、１８−２は、受け取った順に郵便物を積み重ねて、順序を維持する。２つのコンテナ詰め装置アセンブリ１８−１、１８−２が利用されるのが好ましい。オペレーターが１つを空にしているとき、機械はもう１つを満たし続けることができる。
【００２８】
図２Ｃと図２Ｄによると、郵便物は、輸送コンベアＴＣによって、方位付け器モジュール１２とリーダーモジュール１４とを通って、フィーダー１０と集積塔アセンブリ１６との間に送られる。組み合わされた方位付け器／リーダーアセンブリの詳細は、図２Ｃの分解立体図で示されている。そのアセンブリは、方位付け器／方向転換器モジュール１２、バーコードリーダーモジュール１４、配電モジュール(power distribution module)１１、システム入排出エレクトロニクスアセンブリ１３を受け入れる並列状の４つの部分を有するオープンフレーム構造Ｆを含んでいる。これらの構成要素は、トップパネルＴＰと、そのフレーム構造の上側における２つの部分にある２つのサイドパネルＳＰとによって囲まれている。サイドパネルＳＰは、フィーダー１０から集積塔アセンブリ１６へモジュール１２・１４を通過するときに、フラット物品が観察されるように、１以上の観察窓ＯＷも備えている。観察窓（図示略）は、集積塔１６−１，…，１６−ｎにも設けることができる。
【００２９】
図２Ｄは、組み立てられた状態にある方位付け器／リーダーモジュール１２および１４を示している。方位付け器／リーダーモジュール１２・１４を通ってフィーダー１０から集積塔アセンブリ１６へ送り出されるフラット物品の経路が、モジュールの排出側にあるコンベアＴＣによる水平経路に沿って、その物品を集積塔アセンブリ１６へ送ることが分かる。
【００３０】
本発明の精神と範囲を逸脱することなく、いくつの集積塔１６−１，…，１６−ｎ、コンテナ詰め装置１８−１，…，１８−ｎを利用することができる。実際、本発明のシステムの有利な点は、モジュール性にあり、利用される場所の設置面積についての要求を満たすために、必要に応じて集積塔、コンテナ詰め装置の追加または削除が容易となることである。
【００３１】
集積塔１６−１の１つの詳細が図３に示されている。集積塔１６−１は、昇降機構に連結されたローラーコンベアＴＣ、棚持ち上げアセンブリＳ、モーターＥＭとチェーン・スプロケット駆動アセンブリ２４と前記昇降機構、タイミングベルト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに連結された駆動シャフト２６とを含む棚駆動システムからなる部分を含んでいる。それぞれの塔は、フレームとボディパネルから形成されたハウジングＨも含んでいる。
【００３２】
コンベア駆動システムは、“デイジーチェーン(daisy chained)”となるように設計されており、そのシステムは、単一の駆動モーターで機能し、自在継手を用いてより多くの塔１６−ｍを単に駆動ラインに加えるだけで簡単に拡張することができる。モーターＥＭとチェーン・スプロケットアセンブリ２４と駆動シャフト２６とを含んでいる棚駆動システムは、容易なアクセスのために、塔の下方部分１６Ｍに位置している。それぞれの塔は、オペレーターによる容易なアクセスをもたらすために、開いたときに塔の内部を充分にさらすアクセスドア（図示略）を有している。
【００３３】
塔ローラーコンベアＴＣは、塔アセンブリ１６を介して、フラット郵便物Ｆを輸送する。棚Ｓは、図６に示されたように、コンベアＴＣの複数の片持ち梁に取り付けられたローラー２８と交互配置されるとともにそれらの間を通るように設計された外方突出状フィンガー１７を含んでいる。また、棚Ｓは、コンベアＴＣのローラー２８からフラットを持ち上げることができる。このことは、棚Ｓが下方、上方に間欠送りされたときに、フラットＦをローラーの上にそれぞれ置き、またはローラーから離すからであろう。コンベアＴＣ−１６のローラー２８は、図４に示されたように、信頼性のある郵便物方向揃えのためにＣ字状溝形材３０に接触して郵便物Ｆの端揃えをすることを容易にするために、移動方向に対して２度の角度だけ傾けられる。交互に配置された部材１７・２８とは別の構成が図５に示されており、フィンガー部材１７Ａとローラー部材２８Ａとは横向き突起Ｐを有している。
【００３４】
塔の棚Ｓは、例えば、図７に示されたような溝付きアーム２９と係合する一組のガイド３１によって支持されている。これらのガイド３１は向きを維持し、前記ベルトは棚Ｓの垂直位置を決定する。さらに、図３に示されたように、塔１６−１のようなそれぞれの集積塔は、３つの区域１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを有しており、これらの中を通って棚Ｓが動く。１６Ａは棚保管区域、１６Ｂは郵便物ストリーム区域または移送区域、１６Ｃは郵便物集積区域を示す。棚の位置は、ぞれぞれの区域でのそれぞれのエンドレスタイミングベルト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの作動によって決定される。それぞれの棚Ｓは、図７〜図９と関連してより詳しく示された方法で、前記エンドレスタイミングベルトから突出している歯または突起によって駆動される。
【００３５】
タイミングベルト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、共同して、塔アセンブリ１６におけるそれぞれの塔の中で棚Ｓとその上のフラットＦとを昇降する昇降機構を構成する。それぞれのタイミングベルトは、その上に突出した突起Ｌを有するエンドレスベルトからなり、これらの突起Ｌは、塔の間におけるそれぞれの垂直区域の間で相異なる所定ピッチで間隔を置いて配置されている。これらのエンドレスベルトは、プーリ２２の周りに巻かれている。プーリ２２は、区域１６の駆動機構によって駆動される。図３に示されたように、その駆動機構は、チェーン・スプロケット駆動アセンブリ２４を介して駆動シャフト２６に連結されたモーターＥＭを含んでいる。タイミングベルトのそれぞれのエンドレスベルトは、駆動シャフト２６の周りに巻かれており、同シャフトの回転に応じて選択的に駆動され、同シャフトは、後でさらに説明される本システムの中央コンピューターの制御下にある。
【００３６】
それぞれのタイミングベルトどうしの間における遷移区域では、棚Ｓは、支持ガイド３１の上部および下部へ動かされるとともに、１つのベルトから別のベルトへと移動される。棚Ｓは、１つのベルトから別のベルトへの棚の移動をもたらすために、それぞれのタイミングベルト上の突起Ｌと係合する。棚Ｓが区域の一番上に来たとき、その支持ベルトはプーリ２２に沿って曲がる。棚Ｓが上がるにつれて、その支持歯または突起Ｌは、棚との係合が解除される。支持歯または突起がまだ棚を支持しているが、その棚の上方の歯または突起はもはやその棚が上昇するのを制限することはないという長い時間帯がある。この時間帯に、次の区域のベルトからの歯が、棚Ｓを塔１６の内部における第１区域から次の区域へと持ち上げるために上昇する。この１つの区域から別の区域への遷移は、図８と図９に示されている。
【００３７】
図９によると、棚保管区域にあるタイミングベルト２０Ａは、複数の棚Ｓを接近した並列積み上げ位置に収容するために狭いピッチを有する低速タイミングベルトである。塔１６の郵便物ストリーム領域の移送区域にあるタイミングベルト２０Ｂは、突起Ｌどうしの間に粗いかまたは広いピッチを有する高速タイミングベルトである。このタイミングベルト２０Ｂのピッチは、コンベアに沿って移動する１ピースのフラット郵便物の最大厚みのものを収容するのに充分広くなるように選ばれている。
【００３８】
上方のタイミングベルト２０Ｃは、わかりやすくするために、図９には示されていないが、それは、好ましくは、その上で処理される棚Ｓとフラット郵便物Ｆとの両方を収容するのに充分に広いピッチを有する低速タイミングベルトを含んでいる。
【００３９】
集積塔が、中央コンピューターの制御下にあるタイミングベルトの選択的作動によって集積または保管区域１６Ｃにある棚を下げることにより荷降ろしされる(unloaded)とき、配達箇所シーケンスに並べられたフラット郵便物のストリームが、集積塔から現れ、スタックの順序を維持するコンテナ詰め装置１８に近づく。
【００４０】
フラットは、郵便物容器４０に積み上げられてもよい。また、図１０Ａに示されたように端を上に向けてもよいし、図１０Ｂに示されたように端が水平に広がり垂直に積み上げられるようにしてもよい。図１０Ａは、ＵＳＰＳ郵便物容器４０に端を立てて積み上げられたフラット郵便物を示している。この方法は、郵便配達員にとって好ましい配置であるので、望ましい。なぜなら、容器中に端が立っている郵便物は書類整理棚の中における書類ばさみの配置に似ているからであり、また、配達員が郵便物を簡単にはじいて調べることができるからである。図１０Ｂで示されたコンテナ詰め装置の積み上げ配置を使用することは任意である。この種類の排出は、他の種類の郵便物についての一般的なフラット並べ替え機により作られた容器に似た郵便物容器を与える。
【００４１】
フラット郵便物Ｆは、フラット束の順序揃え装置の集積塔部分１６を離れ、図１１に示されたようなコンテナ詰め装置部分１８に入る。フラットＦは、２つの排出容器４０−１または４０−２のいずれかの中へ進路を変えられる。この進路変更は、流体モーター４４−１または４４−２の駆動化に応答したポップアップ式コンベア部分４２−１と４２−２の上下動によって達成される。コンベア部分４２−１または４２−２のこの上下動により、それぞれの角度のついたシュート４６−１または４６−２の１つにフラットＦが滑り落ちる。これらのシュートは、郵便物容器４０−１，４０−２の開放側面に通じている。それぞれの郵便物容器４０−１，４０−２は、傾斜のついたガイドフラップ４０Ａ−１，４０Ａ−２を含み、これらのフラップは、フラットを捕らえるとともに、フラットをスタック形成のために容器に入るように導く。これらのシュート４６−１，４６−２は加速傾斜路を備えており、これらは、フラットを同傾斜路の一方側に揃えるように形成されている。フラットＦは、傾斜路の端に向かって加速され、郵便物容器４０−１，４０−２のいずれかに入る。そして、フラップ４０Ａ−１，４０Ａ−２に導かれるように、そこに形成された郵便物スタックの上へ滑り落ちる。加速傾斜路４６−１，４６−２の端でのスタックの相対高さは、スタック高さを検出し、スタックが高くなるにつれて容器４０−１，４０−２を下方へ間欠送りさせることによって、制御される。この容器４０−１，４０−２の間欠送りは、モーターＭ１，Ｍ２とモーターＭ１，Ｍ２によって駆動される複数のベルト４８−１，５０−１とを備えた昇降機構によって影響される。容器４０−１，４０−２は、ベルトから突出した適切な歯または突起により、５２でベルト４８−１，４８−２，５０−１，５０−２の上に支持される。３番目の容器４０−３は、システムリジェクトのためにコンベア部分４２−２の端に設けられ、前に説明されたポップアップ式コンベア部分４２−１，４２−２の作動により選択的に荷物が積まれる。
【００４２】
これらの容器の中におけるフラットの端揃えは、好ましくは、フラットの束縛端よりはむしろフラットの非束縛端を揃えることによって行われる。郵便物スタックが容器４０−１，４０−２の中で高くなるにつれて、スタックの均等性が容器の傾きと端揃えの種類とによって維持される。郵便物の束縛端で端揃えが行われると郵便物のスタックが素早く一方に傾くことは、本発明の発見であり、束縛端は、フラット郵便物の他のどの部分よりも厚くなる傾向がある。この現象は、図１２の略図で示されており、図の左手側部分は束縛端揃えを示し、右手側部分は非束縛端揃えを示している。非束縛端揃えでは、図１２で示されたように、郵便物スタックは均等に大きくなる。郵便物スタックの試験の間に、束縛端揃えでは高さが１２インチとなり、非束縛端揃えでは、１０＋３／４インチの平均高さとなった。それゆえ、非束縛端揃えのフラット郵便物のスタックは、束縛端揃えによって積み上げられたものよりもコンパクトで、一方への傾きがより小さい。
【００４３】
本発明のフラット束順序揃え装置の作動は、図１３〜図１９に関連して説明されるハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより制御される。まず図１３は、本発明のシステムのハードウェアアーキテクチャーを示しており、システムコントローラー５０は、ハードウェアの心臓部であり、好ましい実施形態では、モニターとキーボードとを備えた、商業的に入手可能なＩＢＭ互換のペンティアムクラスのコンピューターである。システムコンピューター５０には、種々の制御装置が結合されており、オペレーターインターフェース５４と電力コントローラー５２とが含まれている。フィーダー１０、バーコードリーダー１４、集積塔１６、コンベアＴＣ、コンテナ詰め装置１８、リジェクト容器５６および方向転換器モジュール１２を含む、本システムの作動可能な他の構成要素も、システムコンピューター５０に作動可能に結合されている。
【００４４】
システムコントローラー５０は、アプリケーションプログラムとデータベースとを備えたコンピューターである。それは、商業的に入手可能な高速デイジーチェーン制御バスのためのコントローラーカードも備えている。このバスは、他の制御コンポーネントを起動しかつ検出するために、システム全体にわたって使用される。位置追跡のために、コンピューター５０は、後で説明されるコンベアエンコーダーとのインターフェースになるカウンターカードも備えている。
【００４５】
オペレーターインターフェース５４は、コンピューター５０がオペレーターに対してモニター上に情報を表示するとともに投入を受けるのを可能にする。このコンピューターは、標準キーボードも備えている。また、緊急停止制御部も備えている。この制御部は、ボタンと表示器とからなる。
【００４６】
電力コントローラー５２は、建物の電源への三相電気的接続をもたらす。それは、電源ＯＮ／ＯＦＦ表示器、回路遮断器保護部、位相負荷バランシング部、モーター電源緊急停止機能部を含んでいる。このコンピューターは、いつ緊急停止が起こったかを検出する。サブシステムのコンポーネントは、フラット束順序揃え装置のモジュール全体にわたって配置されており、図２０〜図２３に関連して後で説明される。
【００４７】
先に説明されたフィーダー１０は、フィーダー作動とシステムの他の構成要素とを同期させるために、制御バスを介してコンピューター５０に接続されている。
【００４８】
バーコードリーダー１４は、前述したように商業的に入手可能な物品である。コンピューター５０は、制御バスを介してバーコードリーダー１４に接続されている。
【００４９】
このコンピューターは、郵便物輸送コンベアＴＣの作動を制御する。これには、独立して動力供給される２つの部分がある。その第１部分ＴＣ−１は、フィーダー１０と第１集積塔１６との間に位置している。第２部分ＴＣ−２は、第１の塔１６から本システムの端に向かって延びている。郵便物の位置を追跡するために、このコンピューターは、それぞれの部分からのエンコーダーを読む。これらのエンコーダーは、図２０〜図２３に関連して説明される。
【００５０】
集積塔１６は、集積塔１６−１から１６−ｎへの郵便物のピース(piece)の差し込みと抜き出しとを取り扱う。ここで。ｎは、所定の構成で組み立てられたモジュール式集積塔の総数を表す。郵便物Ｆは、塔１６を上方または下方へ間欠送りさせることによって、差し込まれまたは抜き出される。これは追加の塔を追加することのできるモジュール式システムであるので、コンピューター５０への制御インターフェースは、前に説明された商業的に入手可能な制御バスである。コンピューター５０は、塔１６内での棚Ｓの間欠送りを制御する。このコンピューターは、コンベア上のセンサー位置を読み、その部分を移動する郵便物のピースの位置を追跡する。前に説明された集積塔１６の構成要素は、棚持ち上げモーター、位置センサー、リミットスイッチおよび超越スイッチ(override switch)を含んでいる。
【００５１】
コンテナ詰め装置モジュール１８も、制御バスを介してシステムコンピューター５０に連結されている。コンピューター５０は、コンテナ詰め装置モジュール１８でのポップアップ式コンベア部分の使用により、コンベア部分の進路を変え、郵便物を容器４０に送るかまたはコンベアに沿った移動を継続させる。郵便物容器の昇降は局所的に制御されるとともに、オペレーターは手動の超越制御をすることができる。コンピューター５０は、いつ排出容器が存在し、いつ満杯になるかを検出する。
【００５２】
リジェクト容器５６は、不適合な郵便物のピースを受け入れる。それは、郵便物容器４０に似ており、図１１のコンテナ詰め装置モジュール１８の排出で示されている。リジェクト郵便物容器５６の昇降は局所的に制御されるとともに、オペレーターは手動の超越制御をすることができる。コンピューター５０は、いつリジェクト容器が存在し、いつ満杯になるかを検出することができる。その構成要素は、容器昇降モーター、位置センサーおよび表示器、リミットスイッチおよび超越スイッチを含んでいる。
【００５３】
図１３で示されたシステムのすべての制御ハードウェアは、適切なソフトウェアアーキテクチャーで動かされる。コンピューター５０は、商業的に入手可能なリアルタイムカーネルを有する標準的なマイクロソフトＮＴオペレーティングシステムの下で作動する。アプリケーションソフトウェアの一部は、コンベアエンコーダーからの割り込み駆動式(interrupt driven)であり、それらが湾曲部に割り込みをした後すぐに実行される必要がある。ＮＴは真のリアルタイムオペレーティングシステムではないので、この分野では安定したまたは高速である性能を有しない。このリアルタイムカーネルの目的は、このような性能を備えることである。アプリケーションソフトウェアは、標準的なコーディング手法を用い、高級言語であるマイクロソフトＣ／Ｃ＋＋を用いてプログラムされている。
【００５４】
オペレーターＯは、コンピューター５０とそれにつながっているキーボード、モニター、フィーダー制御パネルを用いて、本システムと対話する。簡単に手の届く範囲に緊急停止ボタンもある。オペレーターＯは、適切なプロンプトでユーザーが実行すべきタスクを行うように導く標準使用ガイドラインに従って、グレイン(grains)を取り除く。
【００５５】
このアプリケーションソフトウェアは、図１４で示されたように、いくつかのモジュールにグループ化されている。これらのモジュールは、適切な初期化処理５８によって初期化されたメイン制御シーケンサ（コンピューター５０のソフトウェア）５７、データ操作モジュール６２、作動処理モジュール６４、マシン制御インターフェースモジュール６６を含んでいる。
【００５６】
電源が投入され、コンピューター初期化が処理５８により行われた後に、アプリケーションプログラムは自動的に開始される。この初期化は、ハードウェアセンサーを読む、アクチュエーターの設定をする、ソフトウェアデータテーブルと構成の設定をするなどのタスクを含んでいる。その後、メイン制御シーケンサソフトウェア５７が開始される。
【００５７】
メイン制御シーケンサプログラム５７は、実行されるすべてのタスクの主制御を行う。それは、タスクを開始し、事象の順序を制御し、タスクを停止する。実行されるタスクの種類は、ユーザーログオン／ログオフ、表示または更新のための配達順路データへのアクセス、配達順路並べ替えの初期化、レポートの生成、マシンパフォーマンス統計へのアクセス、メンテナンスタスクの初期化を含んでいる。
【００５８】
マシン制御インターフェースソフトウェアモジュール６６は、本システムのためのインターフェースであり、ローレベルドライバである。これらは、図１３のハードウェア構成要素の作動を検出しかつ制御するソフトウェアによって用いられる。これらの作動の例は、単一の郵便物ピースの送り出し、コンベア部分１の開始、郵便物容器が満杯か否かの確認を含んでいる。
【００５９】
データ操作ソフトウェア６２は、さまざまな種類のデータの保存と検索とを取り扱う。このデータの例は、配達区域における滞留箇所の数、配達区域におけるそれぞれの滞留箇所に対する配達順のＤＰＳコード、バーコードリーダーによって読み取りミスされたピースの数、フィーダーによって送り出された郵便物のピースの総数を含んでいる。作動上の処理を行うソフトウェアモジュール６４は、いくつかの大きいタスクと関連した作業を取り扱う。これらは、図１４のブロック６４の中におけるそれぞれのブロックで識別され、フラット差し込み並べ替えアルゴリズム、フラット抜き出し並べ替えアルゴリズム、エラー／詰まり処理器、メンテナンストラブルシューティングルーチン、レポート生成を含んでいる。
【００６０】
メイン制御シーケンサソフトウェア５７が作動するとき、さまざまなモジュールで関数が要求される。ハードウェア５０およびソフトウェア５７は、ともに働いて、オペレーターが所望タスクを完了するように導く。
【００６１】
本発明のフラット束順序揃え装置システムの全体の作動は、図１５Ａと図１５Ｂのブロック図で示されている。一般的な配達順路並べ替えは、次のステップの順序を含んでいる。最初にステップ６８では、オペレーターが、配達区域ＩＤを投入し、満たされる排出容器４０−１，４０−２をセットする。このデータは、データベース８６に保存され、後述されるステップ９４での処理のためにコンピューター５０へ送り出される。ステップ７０では、オペレーターは、フラット束をフィーダー１０に載せる。その束は、発送単位郵便物ごとに分類される。ステップ７２では、オペレーターは、コンピューター５０に、並べ替えを開始するように伝える。ステップ７４では、フィーダー１０が、フラットＦを分類して、方向転換器モジュール１２に送り出す。ステップ７６では、バーコードリーダー１４が、配達箇所シーケンス（ＤＰＳ）、つまり、配達区域における配達員の歩行シーケンス（ＷＳ）を含むフラットＦ上のバーコードを読む。ステップ７８では、システムコンピューター５０が、バーコードの妥当性を確認し、集積用の塔を特定する。この情報は、コンピューター５０によるステップ９４でのデータベース８６との比較のためにデータベース８８に保存される。ステップ８０では、フラットＦは、コンベア上をターゲット１６に向かって移動し、その中に導入される。ステップ８２では、システムコンピューター１５は、最後のフラットが塔１６に導入されるのを待つ。ステップ８４では、オペレーターは、リジェクトされたフラットの容器５６を取り出す。そのリジェクトされたフラットは、コンベア上にある読み取りミス物がリジェクト容器に含まれるようにステップ８６で処理されたものである。この処理は、図１５Ａと図１５ＢのルーチンＡに続く。
【００６２】
ルーチンＡのステップ９０では、オペレーターは、サチュレーション（大量発送単位郵便物）の束をフィーダー１０に載せる。ステップ９２では、オペレーターは、コンピューターに順序揃えを開始するように知らせる。前述のように、ステップ９４では、コンピューターは、配達シーケンスと比べて塔の在庫目録を確認し、適切な排出順序を決定する。ステップ９６では、フラットＦは、コンベア上を配達員歩行シーケンス（ＷＳ）で運ばれる。ステップ９８では、フラットＦは、コンテナ詰め装置モジュール１８の排出容器４０−１，４０−２のうちの選択されたものに移動する。ステップ１００では、システムは、オペレーターに塔１６の荷降ろしをするための順序揃え処理が完了したことを知らせる。ステップ１０２では、オペレーターは、順序揃えされたフラットの容器を取り除き、満たされる次の容器に置き換える。ステップ１０４では、リジェクト容器５６の中のリジェクトされたフラットが手動で郵便物の適切な順序の中に置かれる。これで、フラット郵便物配達順路の順序揃えの一般的な作動シナリオが完了する。
【００６３】
本発明のＦＢＣにより発送単位郵便物が送り出される簡単な順序がある。０ ．３７５インチよりも厚いピースの発送単位郵便物があれば、オペレーターはそれを最初に送り出す。次に、通常の厚みの郵便物が送り出される。サチュレーションメーリングがあれば、最後に送り出される。これは、塔容量のよりよい利用をもたらす。サチュレーションが最後に送り出されるのは、それがフィーダー１０から直接順序揃えされ、塔１６に保管される必要がないからである。これは、システムのスループットを増大させるとともに、実際のシステム容量を増大させる。
【００６４】
ＦＢＣシステムの作動は、２つの位相からなる。差し込み位相の間は、郵便物のピースは、システムに送り出され、塔位置１６に保管される。順序揃え位相の間は、アルゴリズムが抜き出し順序を決定する。郵便物のピースは、塔１６での保管場所から取り出され、排出郵便物容器４０−１，４０−２，５６のうちの選択されたものに置かれる。もしも、サチュレーションメーリングが並べ替えられる予定であれば、それは順序揃え位相の間にシステムに送り出される。通常のピースが取り出されるとき、システムは、所望の排出順序を得るために適切なときにサチュレーションのピースを混ぜる。これは、システムがより大きい郵便物のボリュームを取り扱うことと、より高いスループットとを可能にする。本発明のシステムの差し込みと順序揃えの調和のフローチャートが、図１６のフローチャートで示されている。最初に、ステップ１０６では、郵便物の差し込みが行われる。この時点で、オペレーターは、配達員の配達区域を選択している。コンピューター５０は、内部のデータベースからこの配達区域情報を検索し、必要なユーティライゼーションを行った。
【００６５】
ステップ１０６では、オペレーターは、発送単位郵便物をフィーダーに置く。もしも、サチュレーションまたは他の大量発送単位郵便物があれば、オペレーターは、後で説明される郵便物抜き出しステップ１１４の間にそれを送り出すであろう。郵便物Ｆのそれぞれのピースが送り出されるとき、それは、バーコードリーダー１４によって読まれ、その配達員滞留箇所がデータベースから決定される。コンピューター５０は、第１上流塔１６−１から始まり、それぞれの塔での最後のピースの配達員滞留箇所を調べる。そして、その塔の最後のピースがその送り出されたピースに最も近いが、より早いという塔を決定する。そして、その塔に導かれるようにコンベアに載せてそのピースを送る。すべてのバーコード読み取りミス物と本システムが集積することができないピースとは、図１５で示されたように、リジェクト容器５６に送られる。この作業は、すべてのサチュレーションメーリングでないピースに対して続けられる。
【００６６】
ピースが送り出されると、コンピューター５０は、それぞれのピースがどこに行くかと、それについての他の関係するすべての情報とを追跡する。すべてのサチュレーションメーリング以外のピースが送り出されたとき、オペレーターは、図１５Ａと図１５ＢのルーチンＡで示されたように、コンピューターに知らせ、サチュレーションメーリングまたは大量発送単位郵便物を載せる。これは、順序揃え位相の最初に行われる。
【００６７】
図１６のフローチャートの説明に戻ると、ステップ１０８は、サチュレーションメーリングが処理されているかどうかを決定するブロックである。もしも“いいえ”であれば、プロセスは、抜き出し順序を決定するためにステップ１１２に進む。もしも“はい”であれば、プロセスは、ステップ１１０で郵便物送り出し実行へと進む。ステップ１１０では、この関数は、サチュレーションまたは大量発送単位郵便物がある場合に限り、実行される。もしも、ピースを送り出す必要があれば、フィーダーは、バーコードリーダー１４がその配達員の配達区域に対する妥当なピースを読むまでピースを送り出すであろう。このピースは、フィーダーの排出部に接続された第１コンベアを下り、第１上流塔１６の直前で停止する。この時点で、フィーダー１０は、ピースを送り出すことを停止するであろう。このピースは、コンテナ詰め装置１８における排出容器のうちの選択されたものに直接送られるために、それが取り出され第２コンベアＴＣ−２上に置かれる必要があることをコンピューターが決定するまで、第１コンベアＴＣ−１の端に保管される。ステップ１１２では、抜き出し順序の決定は、いくつかのステップからなる。最終結果は、抜き出しと移動との事象について記述する配列されたリストである。このリストは、現在の事象から始まり、最後のピースが選択された容器に置かれるまで続く。
【００６８】
郵便物の流れの一般的な表示が図１７で示されている。この図は、本システムによる郵便物ピース順序揃えの筋の通った概要をもたらすために、３つの塔だけ簡単に示している。図１７の左手部分では、３つの塔は、塔１、塔２、塔３として表されている。それぞれの塔では、郵便物のピースが、１，２，３などの数字によって表された、指定発送単位郵便物Ｍ、束Ｂ、ピースとして差し込まれる。示されたように、塔１は、発送単位郵便物Ｍ３、束Ｂ１、これらの発送単位郵便物と束のピース１，２，３を含んでいる。塔２は、発送単位郵便物Ｍ２、束Ｂ１、ピース１，２を保管している。塔３は、発送単位郵便物Ｍ１、束Ｂ１・Ｂ２、それぞれの束からのピース１，２を保管している。
【００６９】
図１７の中央部分では、左手部分の発送単位郵便物、束、ピースが、リーダー１４によって読まれた発送単位郵便物のピース上のＺＩＰコードから得られた配達箇所シーケンス番号（配達員歩行シーケンス）により表されている。これらのピースが、それぞれの塔で下から上に向かって降順で、歩行シーケンスまたは配達箇所シーケンスで保管されることが分かる。
【００７０】
図１７は、郵便物のピースの順序揃え排出順序を示している。これは、図の中央部分の配達箇所または歩行シーケンスの逆である。
【００７１】
図１６のフローチャートに戻ると、ステップ１１２では、抜き出し順序の決定は、いくつかのステップからなる。最終結果は、抜き出しと移動との事象について記述する配列されたリストである。リストは、現在の事象から始まり、最後のピースが排出容器に置かれるまで続く。
【００７２】
ステップ１では、配達員の歩行シーケンスがシステムのデータベースに保管される。この順序とピースの既知の情報とを用いて、アルゴリズムがすべての入手可能なピースについての計算を行い、図１８Ａで示された排出順序テーブルを作成する。このテーブルは、最終の排出スタックとピースの現在位置とのそれぞれでのピースの順序を示す。順序揃えルールが、図１８の左手列で示され、順序番号がその次の列で、現在時刻がその次の列で、計算がその次の列で、結果として生じるフィードタイムが最終列で示されている。配達員によって配達される最後のピースは、選択された郵便物容器に入る最初のピースであろう。
【００７３】
厳密に言えば、いつ郵便物のピースがその保管場所から取り出されるかは、いくつかのファクターによる。もしも、現在のピースの塔１６がその前のピースの塔よりも下流にあれば、現在の塔は、前のピースが通り過ぎるまで、抜き出しを延期しなければならない。もしも、現在のピースの塔がその前のピースの塔よりも上流にあれば、現在の塔は、前のピースが取り出される前に抜き出しを行うかもしれない。なぜなら、現在のピースは、それが前のピースの塔に到達する前のいくらかの時間、コンベアの上にあるであろうからである。アルゴリズムは、図１８Ａの排出順序テーブルで、それぞれのピースについて実行され、それぞれのピースについて抜き出し時刻を計算する。計算される抜き出し時刻は、図１８Ｂの排出順序テーブルでリスト化される。
【００７４】
再び図１６のフローチャートによれば、プログラムは、ステップ１１４に進み、郵便物の抜き出しを実行する。図１９Ａ〜図１９Ｌの一連の抜き出しステップで完全に示されたこのステップでは、図１８Ｂの抜き出し時刻リストの中の抜き出し事象が実行される。これは、図１９のステップで示されたように、塔１６から１以上のフラットを第２コンベア部分ＴＣ−２に置く。郵便物のピースは、前に説明された図１７、図１８Ａおよび図１８Ｂで割り当てられた番号に対応して、図１９で番号が付けられる。
【００７５】
図１６のフローチャートの最終ステップでは、コンピューター５０は、ステップ１１６で、システムに処理される郵便物がまだあるかどうかを確認する。もしあれば、コンピューターは、郵便物のさらなる抜き出しを行う準備をする必要がある。この時点で、ルーチンが完了し、この特定配達員の発送単位郵便物の順序揃えは完了する。オペレーターは、その後、別の配達員の配達区域とその郵便物の束に関連した投入を開始することができる。
【００７６】
図２０によれば、システムを通過するフラット郵便物のピースの追跡情報が示されている。図２１と図２２は、図２０のシステムから得られた追跡データを説明している。図２３は、図２０〜図２２と関連して、フラット郵便物の詰まり状態が本発明のシステムでどのように検知されるのかを説明している。
【００７７】
郵便物のピースがコンベアＴＣ１・ＴＣ２に沿って移動するとき、コンピューター５０は、それらがどこにあるのかを追跡する必要がある。それは、ピースが塔１６にあり、その塔に差し込むことができるときと、ピースが塔になく、塔からピースを取り出すことができるときと、到着する予定が到着せず詰まっているかも知れないときとを知る必要がある。本発明のシステムには郵便物の追跡に使用される２つの種類のハードウェア、すなわち、パルスエンコーダーＰＥとフォトセンサーＰＳとがある。それぞれのコンベア部分ＴＣ−１，ＴＣ−２は、コンベアシステムが動くにつれてパルスを発生させるエンコーダーＰＥを備えている。コンベアにおける１インチの動きの間に一定数のパルスがある。それゆえ、これらのパルスを数えることにより、コンピューター５０は、コンベアＴＣ−１，ＴＣ−２に沿って、ピースがどれくらい移動したはずであるかを決定することができる。位置がコンベアから直接導き出されるから、速度計算に基づいてピースの時間を図ることによる代わりに、システムは、自動的に移動速度変化と同様にスタートとストップの加速を計算する。
【００７８】
ピースＦがいつ実際に通過するかを検知するために、いくつかのフォトセンサーＰＳがコンベアに沿って置かれている。それらは、１つの郵便物のピースＦだけがそれらの間にあるように間隔が空けられている。それぞれのセンサーに対するフィーダー１０からの距離は、パルスエンコーダーからのエンコーダーパルスの数として決定され、表現される。このハードウェアは、ピースがどこにあるべきで、それが実際はどこにあるかまたはないかについての情報をコンピューター５０にもたらす。この追跡情報は、図２１と図２２のテーブルで示されている。
【００７９】
１ピースの郵便物が送り出されたとき、ソフトウェアはそのピースについての情報を暫定の追跡テーブルに追加する。そのピースがコンベアに沿って移動するにつれて、図２１のテーブルは更新される。これは、ピースを追跡し、異常状態を検知するのために使用される。図２２のテーブルは、最後に知られたピースの場所、次の予期されるセンサー位置、隣り合ったピース間のギャップ、そのピースの目的塔といった情報を含んでいる。
【００８０】
郵便物のピースは、コンベアＴＣ−１，ＴＣ−２に物理的に拘束されていないので、それらは、滑るとともに、コンベア自体よりも少しゆっくりと動くかも知れない。所定のセンサーＰＳで、より大きい実際のパルスとしてこの効果が現れる。
【００８１】
本システムは、実際のピースの動きに基づいて塔の動きを開始するので、スリップ耐性が大きい。もしも、エンコーダーからのパルスカウントの差が大きすぎるか、ギャップが小さすぎれば、何か重大なことがピースに起こったに違いない。これは、詰まり状態として解釈される。詰まりを決定する試験的なしきい値状態が、図２３で示されている。詰まり状態が検知されたとき、コンピューター５０は、システムを停止し、オペレーターにその問題を説明する。さらに、機械の長さに沿って、一連の表示ライトがある。これらは、詰まりの場所で光るであろう。オペレーターが詰まり状態をクリアしたとき、彼／彼女は、コンピューターに並べ替えを続けるように知らせる。
【００８２】
本発明は、順序揃えされる好ましい物品であるフラット郵便物の並べ替えについて説明された。しかしながら、順序正しい順序揃えを必要とする回路基板や他の電子構成要素といった他の製造物品を本発明に従って並べ替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるモジュール式フラット束の順序揃え装置システムの斜視図である。
【図２】図２Ａと図２Ｂは、図１のシステムのフラット方向転換器(diverter)モジュールを説明する斜視図である。
図２Ｃは、図１のシステムで使用される結合した方位付け器(orienter)とリーダーモジュールの実施形態の分解立体図である。
図２Ｄは、組み立てられたモジュールを表す図２の方位付け器／リーダーモジュールの斜視図である。
【図３】昇降機構の詳細を説明する、図１の集積塔モジュールの１つの斜視図である。
【図４】フラットが集積塔の中でコンベアの表面を横切るときにどのようにフラットの端が揃えられるかを説明するフラット束の順序揃え装置システムにおける輸送コンベアの一部の斜視図である。
【図５】本発明のシステムに使用するのに適した輸送コンベアにおけるコンベアローラー構造の別の実施形態である。
【図６】集積塔の領域での本発明の交互配置された棚とコンベア構造との、上からの斜視図である。
【図７】集積塔内の棚と、塔の昇降機構におけるタイミングベルトの作動関係との詳細を説明する斜視図である。
【図８】昇降機構の１つのベルトから別のベルトへの棚の移動を説明する側面図である。
【図９】図８で図解されたものよりも少し詳しい、昇降機構のベルト間における棚の移動を説明する側面図である。
【図１０】図１０Ａと図１０Ｂとは、標準米国郵便サービス郵便物容器に郵便物を保管するための、本発明の２つの選択肢を説明する斜視図である。
【図１１】２つの部分からなるコンテナ詰め装置モジュールとリジェクト(reject)容器の斜視図である。
【図１２】一様なスタック断面を得るためにフラットの端を揃える好ましい方法の略図である。
【図１３】本発明のフラット束順序揃え装置システムを制御するハードウェアアーキテクチャーのブロック図である。
【図１４】図１３のハードウェアを制御するソフトウェアアーキテクチャーのブロック図である。
【図１５】図１５Ａと図１５Ｂは、本発明のフラット束順序揃え装置システムによって実行される方法の作動ブロック図の説明である。
【図１６】図１６は、本発明のフラット束順序揃え装置システムの順序揃えロジックソフトウェアのフローチャートである。
【図１７】予備配列されたフラット束が本発明のフラット束順序揃え装置システムを通る流れの図解である。
【図１８】図１８Ａと図１８Ｂは、予備配列されたフラット束が本発明のフラット束順序揃え装置システムを通る流れの図解である。
【図１９】図１９Ａ〜図１９Ｌは、予備配列されたフラット束が本発明のフラット束順序揃え装置システムを通る流れの図解である。
【図２０】本発明のフラット束順序揃え装置システムのフラット位置とジャムの検知制御パラメーターの説明である。
【図２１】本発明のフラット束順序揃え装置システムのフラット位置とジャムの検知制御パラメーターの説明である。
【図２２】本発明のフラット束順序揃え装置システムのフラット位置とジャムの検知制御パラメーターの説明である。
【図２３】本発明のフラット束順序揃え装置システムのフラット位置とジャムの検知制御パラメーターの説明である。
【図５】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図１９Ｇ】
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【図１９Ｈ】
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【図１９Ｉ】
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【図１９Ｊ】
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【図１９Ｋ】
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【図１９Ｌ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005503908.tif 000092
2005503908.tif 000093