(57)【要約】  手紙などの平坦な物体を重量で選別するための方法およびシステムにおいて、手紙は、それぞれの方向に回転し、かつモータによって駆動される２つのローラに向けてコンベアベルト上を進み、ローラの角速度は手紙の速度とは異なる。手紙がローラと係合する瞬間に駆動ユニットは切断され、手紙がローラと係合する前の手紙およびローラの速度を測定し、かつ手紙がローラと係合する際のローラの速度を測定することによって、手紙の重量は関係    【数１】2008541105.tif 000009に基づいて決定され、この関係において、Ｉはシステムの慣性モーメントであり、ｍは手紙の重量であり、ωtは手紙とローラとが係合する際のローラの角速度であり、ωt0は手紙がローラと係合する前のローラの角速度であり、νtは手紙がローラと係合する際の手紙の速度であり、νt0は手紙がローラに到達する前の手紙の速度である。これにより、手紙の重量を以前よりも迅速に決定することができる選別システムが提供される。本発明は、食品の重量を決定するためにも使用され得る。
2008541105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアベルト上を進む手紙などの物体を選別する方法であって、
ａ）手紙が、駆動源によって駆動される２つのローラに向けて速度Ｖでコンベアベルト上を進むステップを備え、前記ローラは、互いに反対に回転し、各々が周速度Ｐを有し、Ｐ−Ｖ≠０であり、さらに
ｂ）各手紙が、手紙がローラに接する瞬間に駆動ユニットから切断されるローラの間に導入されるステップと、
ｃ）手紙の重量が、手紙の速度変化に基づいて、およびローラの速度変化に基づいて決定されるステップとを備えることを特徴とする、方法。
【請求項２】
手紙の重量は、関係
【数１】
2008541105.tif 000008
に基づいて決定され、この関係において、Ｉはシステムの慣性モーメントであり、ｍは手紙の重量であり、ωtは手紙とローラが係合する際のローラの角速度であり、ωt0は手紙がローラと係合する前のローラの角速度であり、νtは手紙がローラと係合する際の手紙の速度であり、νt0は手紙がローラと係合する前の手紙の速度であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ωtおよびωt0はローラの軸上に配置されたエンコーダによって測定され、νt0は光検出器によって測定され、手紙の速度はローラの周速度と同一であることから、νtはωtから決定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
コンベアベルト上を進む手紙などの物体を選別するためのシステムであって、手紙は計量された後に選別され、
それぞれのシャフト上に装着される２つのローラによって形成される秤によって計量が行なわれ、表面を有するローラは互いに近接して配置され、かつローラの間で手紙を移動させるよう適合され、前記ローラは、コンベアベルト上の手紙の速度とは異なる周速度で駆動ユニットにより駆動され、手紙がローラに到達する前の手紙およびコンベアローラの速度を測定するため、ならびに手紙がローラに到達する瞬間に測定するための速度センサが設けられ、駆動ユニットには、手紙がローラに到達する度に駆動ユニットを切断するスイッチが設けられることを特徴とする、システム。
【請求項５】
速度センサは、ローラのシャフトの１つの上に配置されたエンコーダ、およびコンベアベルトの上方に配置された光検出器によって形成されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
駆動ユニットは一方つのローラのシャフト上に配置されたモータによって形成され、他方のローラは摩擦で第１のローラによって駆動されることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
郵便物を選別するための、請求項１〜３に記載の方法および請求項４〜６に記載のシステムの使用。
【請求項８】
食品を計量するための、請求項１〜３に記載の方法および請求項４〜６に記載のシステムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベアベルト上を進む手紙などの物体を選別する方法に関する。
本発明はさらに、コンベアベルト上を進む手紙などの物体を選別するためのシステムであって、手紙は計量された後に選別される、システムに関する。
【０００２】
最後に、本発明は当該方法およびシステムの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
手紙の機械選別および計量に関して、手紙はコンベアベルト上をかなりの速さで進む。計量は機械的秤によって行われるが、これは手紙がコンベアベルト上を進むことができる速度に上限を定めるので、手紙を秤に置いてから計量結果が与えられるまである程度の時間が経過してしまう。
【０００４】
米国特許第５，６８９，０９２号は小荷物の転送に基づいて小荷物を計量する秤を開示しており、小荷物は、その下部側でレールと接触している計量コンベアベルトの形をとった計量領域によって形成される秤へベルト上を移送される。小荷物が計量コンベアベルト上を進むと、レールと計量コンベアベルトとの間で摩擦が起こる。計量コンベアベルトとレールとの間の摩擦を測定することによって重量が決定され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この公知の測定方法は、典型的に重量が５０ｇ以下の手紙などの非常に軽い物体の計量には適用することができない。
【０００６】
したがって本発明の目的は、コンベアベルト上をかなりの速さで進む手紙を、計量領域近傍で手紙がたまってしまうのを回避できるほど十分短い期間内で計量することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、請求項１の導入部で定義される種類の方法であって、ａ）手紙が、駆動源によって駆動される２つのローラに向けて速度Ｖでコンベアベルト上を進むステップを備え、ローラは、互いに反対に回転し、各々が周速度Ｐを有し、Ｐ−Ｖ≠０であり、さらにｂ）各手紙が、手紙がローラに接する瞬間に駆動ユニットから切断されるローラの間に挿入されるステップと、ｃ）手紙の重量が、手紙の速度変化に基づいて、およびローラの速度変化に基づいて決定されるステップとを備えることを特徴とする方法によって達成される。
【０００８】
これにより、手紙の重量を、計量領域に手紙がたまってしまうのを回避できるほど十分速い速度で決定することができる。
【０００９】
請求項２に記載のように、手紙を計量する好都合な計算技術方法では、手紙の重量は関係
【００１０】
【数１】
2008541105.tif 000003
【００１１】
に基づいて決定され、この関係において、Ｉはシステムの慣性モーメントであり、ｍは手紙の重量であり、ωtは手紙とローラが係合する際のローラの角速度であり、ωt0は手紙がローラと係合する前のローラの角速度であり、νtは手紙がローラと係合する際の手紙の速度であり、νt0は手紙がローラと係合する前の手紙の速度である。
【００１２】
請求項２に記載の関係は請求項３に記載の測定によって実行されることができ、ωtおよびωt0はローラの軸上に配置されたエンコーダによって測定され、νt0は光検出器によって測定され、手紙の速度はローラの周速度と同一であることから、νtはωtから決定される。
【００１３】
上述のように、本発明はシステムにも関する。
請求項４に記載のように、このシステムは、それぞれのシャフト上に装着される２つのローラによって形成される秤によって計量が行なわれ、表面を有するローラは互いに近接して配置され、かつローラの間で手紙を移動させるよう適合され、ローラは、コンベアベルト上の手紙の速度とは異なる周速度で駆動ユニットにより駆動され、手紙がローラに到達する前の手紙およびコンベアローラの速度を測定するため、ならびに手紙がローラに到達する瞬間に測定するための速度センサが設けられ、駆動ユニットには、手紙がローラに到達する度に駆動ユニットを切断するスイッチが設けられることを特徴とする。
【００１４】
速度センサおよび駆動ユニットの好都合な実施例では、請求項５に記載のように、速度センサは、ローラのシャフトの１つの上に配置されたエンコーダ、およびコンベアベルトの上方に配置された光検出器によって形成され、請求項６に記載のように、駆動ユニットは一方のローラのシャフト上に配置されたモータによって形成され、他方のローラは摩擦で第１のローラによって駆動される。
【００１５】
上述のように、本発明は使用にも関する。これらの使用は請求項７および請求項８で定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照して本発明をより十分に説明する。
図１および図２において、参照番号１は、２つのローラ３および４に向けて矢印２の方向に移動する手紙を示しており、ローラ３および４は矢印６および７に示されるようにそれぞれの方向に駆動されるため、一方のローラ、たとえばローラ３はモータ（図示せず）によって駆動されるのに対し、他方のローラ４は摩擦によって第１のローラに追従する。
【００１７】
手紙１がローラ３および４に到達する瞬間にモータは切断され、以下に説明するように手紙の質量が決定され得る。
【００１８】
２つのローラ３および４に向けて移動する手紙１は一定速度を有する。手紙のエネルギは
【００１９】
【数２】
2008541105.tif 000004
【００２０】
であり、式中ｍは手紙の質量であり、νは手紙の速度である。
ローラ３および４は、手紙１の速度とは異なる一定の周速度で回転する。ローラのエネルギは
【００２１】
【数３】
2008541105.tif 000005
【００２２】
であり、式中Ｉはローラの慣性モーメントであり、ωはローラの角速度である。
システムの全エネルギは
【００２３】
【数４】
2008541105.tif 000006
【００２４】
である。ローラが手紙を掴む瞬間にモータは切断され、これによりローラの周速度と手紙の速度とが同一になるまで、手紙の速度は加速または減速し、ローラの速度は減少または増加する。
【００２５】
全エネルギに変化はない、すなわち
【００２６】
【数５】
2008541105.tif 000007
【００２７】
構成要素であるωt、ωt0、νt0の量を測定することができ、手紙がローラを通過する際に手紙の速度はローラの周速度と等しいため、ωtからνtが決定される。したがって、手紙の質量であるｍを決定することが可能となる。
【００２８】
図３および４もまた、手紙１およびローラ３、４を示す。ローラ３はモータ８によって
駆動され、モータ８は、ローラ３が配置されるシャフト１１を備える。
【００２９】
さらに、エンコーダ９がシャフト１１に接続されており、エンコーダは、ローラ３、４の角速度ωt、ωt0を決定することを意図している。
【００３０】
第２のローラ４もシャフト１２に接続されており、第１のローラ３からの摩擦によって駆動される。
【００３１】
また、参照番号１０は、手紙の速度νt0を決定することを意図している光検出器を示す。したがって、図３および図４の構成を用いて手紙の質量ｍを決定することが可能となる。
【００３２】
特定の好都合な使用法は、郵便業務の選別過程において一般的に非常に数が多い約５０ｇの手紙の重量の決定である。指定の許容範囲で重量が５０ｇより大きい手紙は超過郵便料金用に選別され、重量が５０ｇより小さい手紙は配達用に順送りされるよう本システムを調整してもよい。
【００３３】
本発明は特に手紙の計量に関連して説明されたが、上記の式は手紙以外の物体にももちろん当てはまることから、確立された原則は、２つのローラとの間で摩擦を起こさずにローラの間に導入することが可能なすべての種類の物体に当てはまる。
【００３４】
また、物体は完全に平坦である必要はない。上記で説明したように、物体はローラの間に導入可能であればよい。
【００３５】
本発明に係るシステムの自明な使用法として、薄切り肉などの食品の計量があり得る。
さらに他の物体、たとえば電子装置の平坦な半導体ウェハも、これらの重量を知ることが望まれるのであれば計量することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る２つのローラに向けて移動する手紙を示す図である。
【図２】ローラの間に導入された図１の手紙を示す図である。
【図３】本発明に係るシステムの構造を正面から見た図である。
【図４】図１のシステムを左から見た図である。
【図１】
2008541105.tif 000010
【図２】
2008541105.tif 000011
【図３】
2008541105.tif 000012
【図４】
2008541105.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月18日(2006.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアベルト上を進む手紙を計量する方法であって、
ａ）手紙が、駆動源によって駆動される２つのローラに向けて速度Ｖでコンベアベルト上を進むステップを備え、前記ローラは、互いに反対に回転し、各々が周速度Ｐを有し、Ｐ−Ｖ≠０であり、さらに
ｂ）各手紙がローラの間に導入されるステップと、
ｃ）手紙の重量が、手紙の速度変化に基づいて、およびローラの速度変化に基づいて決定されるステップとを備え、
ローラは、手紙がローラに接する瞬間に駆動ユニットから切断され、手紙の重量は、関係
【数１】
2008541105.tif 000014
に基づいて決定され、この関係において、Ｉはシステムの慣性モーメントであり、ｍは手紙の重量であり、ωtは手紙とローラが係合する際のローラの角速度であり、ωt0は手紙がローラと係合する前のローラの角速度であり、νtは手紙がローラと係合する際の手紙の速度であり、νt0は手紙がローラと係合する前の手紙の速度であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
ωtおよびωt0はローラの軸上に配置されたエンコーダによって測定され、νt0は光検出器によって測定され、手紙の速度はローラの周速度と同一であることから、νtはωtから決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コンベアベルト上を進む手紙を計量するためのシステムであって、手紙は計量された後に選別され、それぞれのシャフト上に装着される２つのローラによって形成される秤によって計量が行なわれ、表面を有するローラは互いに近接して配置され、かつローラの間で手紙を移動させるよう適合され、前記ローラは、コンベアベルト上の手紙の速度とは異なる周速度で駆動ユニットにより駆動され、手紙がローラに到達する前の手紙およびコンベアローラの速度を測定するため、および手紙がローラに到達する瞬間に
測定するための速度センサが設けられ、
駆動ユニットには、手紙がローラに到達する度に駆動ユニットを切断するスイッチが設けられることを特徴とする、システム。
【請求項４】
速度センサは、ローラのシャフトの１つの上に配置されたエンコーダ、およびコンベアベルトの上方に配置された光検出器によって形成されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
駆動ユニットは一方のローラのシャフト上に配置されたモータによって形成され、他方のローラは摩擦で第１のローラによって駆動されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
手紙を選別するための、請求項１〜２に記載の方法および請求項４〜５に記載のシステムの使用。
【国際調査報告】
2008541105.tif 000015
2008541105.tif 000016
2008541105.tif 000017
2008541105.tif 000018