(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別機械（１）に複数の物品を送り込むための装置であって、
前進方向（Ａ１）に沿って複数の物品又は小包を前進させるためのコンベア平面（２６）と、
前記複数の物品が前記コンベア平面（２６）上を移動中である時に前記複数の物品の表面上の予め決められた個数の箇所の３次元座標の捕捉を可能にするための、及び、前記３次元座標を座標ベクトルに体系化するための、光学検出装置（１８）と、
前記コンベア平面（２６）から前記複数の物品を拾い上げるために、及び、拾い上げられた前記物品を所望の位置に置くために備えられているマニピュレータ（１９）と、
物品の３次元表示を得るために、前記コンベア平面（２６）上の移動中の各物品に関して前記座標ベクトルを処理するために備えられている制御システムであって、前記複数の物品の拾い上げと配置とのために前記マニピュレータを操作する情報を含む制御システムと、
を備える装置において、
前記マニピュレータ（１９）は、前記コンベア平面（２６）から前記複数の物品を拾い上げるために、したがって、さらには、複数の物品が横並びに配置されているか又は互いに部分的に重なり合っている異常状態を克服するために備えられており、及び、前記マニピュレータ（１９）は、さらに、蓄積及びコンベア平面（４１）上に前記複数の物品を置くために備えられており、
小形サイズの複数の物品が、前記選別機械（１）の選別セル（９）のその後の起動によって対応する送り先に転送されるように、予め決められた順序で、選別機械（１）の同じ選別セル（９）上に同時に積載されるような仕方で個々に分離され、且つ方向付けられて、複数の対の物品を形成するように置かれることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記制御システムは、前記複数の物品が横並びに配置されているか又は互いに部分的に重なり合っている異常状態を識別するために、及び、前記マニピュレータ（１９）の介入によって前記異常状態を克服するために、座標ベクトルを解析するためのアルゴリズムを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光学検出装置（１８）は、前記コンベア平面（２６）上の前記複数の物品の投影を検出するために備えられている第１の光学バリア（２２、２３）と、前記複数の物品の垂直輪郭を検出するために備えられている第２の光学バリア（２４）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光学検出装置（１８）は、前記コンベア平面（２６）上の移動中の各物品の画像を解析するための、及び、前記複数の物品の外側表面上の決められた複数箇所の間の距離、したがって必要な３次元情報を決定するための、少なくとも１つの３Ｄビデオカメラを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の物品の識別を可能にするバーコード又は他のコードを検出するための装置を備えている、前記複数の物品の一時的な配置のための補助平面又はコンベア平面を有し、及び、前記補助平面は、前記マニピュレータ（１９）によって到達可能であるように配置されていることを特徴とする請求項１に装置。
【請求項６】
コンベア方向に沿って前記複数の物品を互いに間隔をおいて配置するための、及び、前記複数の物品が横並びに配置されている事態を減少させるための、前記コンベア平面（２６）の上流に配置されているセパレーター装置（１４、１５）を備える請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の物品の識別コードを検出し且つそれを前記制御システムに伝送するために備えられている少なくとも１つの光学検出装置（１８）と、前記複数の物品の重量を検出するために備えられている装置と、を備える請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記マニピュレータ（１９）は、単一の物品を拾い上げるか又は２つの物品を同時に拾い上げるように構成されている拾い上げ装置（３６、４０、３８、３９）を備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
選別機械（１）であって、
請求項１〜８の何れか一項に記載の、複数の物品を送り込むための少なくとも１つの装置と、
複数の選別セル（９）を備えているコンベア装置であって、前記選別セル（９）の各々は、このコンベア装置の前進方向に対して垂直な方向に移動可能であるコンベア平面を備えており、及び、前記コンベア平面は、１つ又は２つの論理的に異なる区域内において前記制御システムによって取り扱われ、及び、前記複数の物品は、対応する選別送り先にしたがって、予め決められた順序で配置されてもよいコンベア装置と、
選択された特徴を有する前記複数の物品を収容することが意図されている様々な出口区域を備える出口区域（３）と、
前記出口区域（３）の選択された出口の中の物品の荷下ろしを決定するために備えられている荷下ろし手段と、
各々の選別セルの位置を検出及びトラッキングするための、且つ、前記複数の物品の積載手段及び荷下ろし手段を制御するための制御システムと、
を備える選別機械（１）。
【請求項１０】
前記マニピュレータ（１９）は、前記選別機械（１）が動作している間に前記選別セル（９）の上に前記複数の物品を置くのに適しており、及び、これによって、前記複数の物品は、前記複数の物品の長辺が前記選別セル（９）の前記コンベア平面の移動方向に対して平行であるように方向配置される請求項９に記載の選別機械（１）。
【請求項１１】
前記選別機械（１）に複数の物品を送り込むための装置の上流に、少なくとも１つのコンベア平面（４１）が配置されており、
前記マニピュレータ（１９）は、前記選別セル（９）のその後の起動によって対応する送り先に複数の物品が転送されるように、必要とされる配置にしたがって単一の選別セル（９）上に複数の物品を送り込むための装置によって同時に積載されるような仕方で方向付けされ且つ配置される複数の対の物品を、前記コンベア平面（４１）上に積載することを実現する請求項９に記載の選別機械（１）。
【請求項１２】
前記マニピュレータ（１９）によって到達可能であるように配置されている回路コンベア装置（５５）を備える請求項９に記載の選別機械（１）。
【請求項１３】
請求項９に記載の選別機械（１）に複数の物品を送り込むための方法であって、
コンベア平面（２６）上又は回路コンベア装置（５５）上で前記複数の物品が移動中である最中に、光学検出装置（１８）によって前記複数の物品の３次元表面上の箇所の座標を検出する段階と、
各々の物品の３次元表示を得るために座標ベクトルを処理する段階であって、前記３次元表示に基づいて、前記制御システムが前記物品の選択的な拾い上げ及び配置のためにマニピュレータ（１９）を操作する段階と、
横並びに配置されているか又はさらには互いに部分的に重なり合っている前記複数の物品をさらに分離することによって、前記マニピュレータ（１９）によって前記コンベア平面（２６）から物品を拾い上げる段階と、
予め配置される複数の対の物品が小形サイズの複数の物品の場合に、前記選別セル（９）のその後の起動によって、複数の対の物品が対応する送り先に転送されるために必要とされる配置にしたがって、単一の選別セル（９）上に複数の物品を送り込むための装置によって同時に積載される形で、複数の対の物品が方向付けられ且つ配置されるように、複数の物品を送り込むための装置の上流に位置したコンベア平面（４１）の上に、前記マニピュレータ（１９）によって拾い上げられた物品を置く段階と、
複数の物品を送り込むための装置を使用して、前記選別機械（１）の前記選別セル（９）の上に、前記コンベア平面（４１）上に配置されている複数の対の物品を積載する段階と、
大形の複数の部品、又は、前記マニピュレータ（１９）によって拾い上げられず且つ複数の物品を送り込むための装置のオリエンターコンベア平面（４）から複数の物品を送り込むための装置のコンベア平面（５）に移送される複数の物品を、複数の物品を送り込むための装置を経由して、積載する段階と、
対応する送り先に前記複数の物品を転送する段階と、
を含む方法。
【請求項１４】
前記複数の物品表面上の前記箇所座標を処理する前記段階は、横並びに配置されているか又は互いに部分的に重なり合っている前記複数の物品を識別するために、前記複数の物品の平面内の輪郭を画定する段階と、前記複数の物品の垂直輪郭を画定する段階とを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記横並びに配置されているか又は互いに部分的に重なり合っている前記複数の物品は、前記マニピュレータ（１９）から取り外されて、複数の物品を送り込むための装置のコンベア平面上に、又は、一時的な配置のためにコンベア平面上に、又は、動作中の前記選別機械（１）の前記選別セル（９）上に直接的に置かれる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記物品が前記マニピュレータの拾い上げ装置から離れないことを確実なものにするために、検出装置を使用することによって、高い加速度での垂直移動によって前記複数の物品を拾い上げることにおける、前記マニピュレータ（１９）による有効性を検証する段階を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記マニピュレータ（１９）が一時的に前記物品を置くためのバーコード読み取りのための装置を備えている支持平面及びコンベア平面で物品上の位置コードを読み取る段階を含み、その場合は、前記位置コードが読み取り装置（１２）によって前もって検出されない場合である、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選別機械の自動積載ステーションに方向付けられているコンベアベルト上の小包の流れの視覚的な３次元走査のための、及び、上記流れの中の小包及び封筒のロボットによる選択操作のための解決策に関し、この提供される解決策は、選別システムの生産性と精度との向上を目的としている。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、郵便及び宅配便配達サービスにおける使用を意図しており、こうした郵便及び宅配便配達サービスでは、小包がサイズ及び包装の特徴において非常に異種混交的である。上述した分野のような分野においては、非常に大きく扱いにくい小包も選別機械上に積載されることが求められることがあるが、物品の大部分は中形サイズ又は小形サイズの小包及び封筒であり、こうした小包及び封筒は、「ピック＆プレース（ｐｉｃｋ  ａｎｄ  ｐｌａｃｅ）」タイプのマニピュレータによって簡便に取り扱われてもよい。コンベアベルト上に載せられている小包及び封筒の識別と３次元測定とに基づいて、本発明は、コンベアベルトから小包を拾い上げる（ピック）ための、及び、小包を選別機械セル上に正確に載せるための、マニピュレータの使用を実現し、これによって、横並びに配置されているか又は互いに部分的に重なり合っている二重小包及び封筒という問題点をさらに克服する。特許文献１及び特許文献２による、連続的に選別されるように構成されている同じ１つの選別セル上の１つの嵩高い小包又は２つの小包を取り扱うことが可能である選別機械では、視覚及び操作の解決策が、適切に配置されており且つ同じ１つの選別セル上に同時に載せられるように方向付けされている、積載ライン上の複数対の小包を得ることを可能にし、及び、したがって選別機械の能力を大きく増大させる。
【０００３】
選別機械は、ボード上に載せられている物品を選別して、それぞれの送り先に搬送する作業を行う。高い生産性と送り先の数と設計上の融通性とに関して、最も重要な適用のための機械のタイプが、カルーセル式選別機械である。カルーセル式選別機械は、一般的に、関節状連結の形に相互連結されており且つチェーンを形成する等ピッチのキャリッジを備え、このチェーンは、現行の適用例では約３ｍ／秒までの定速度で、閉路に沿ってスライドする。キャリッジ上への各物品の自動積載のためのランインステーションが、選別機械の経路とランアウトステーションとに面しており、及び、このランアウトステーションでは、共通の送り先を有する物品が荷下ろしされて集められる。「クロスベルト」式選別機械はカルーセル式選別機械であり、及び、各々のキャリッジが「セル」と呼ばれているコンベアベルトを備え、そのコンベアベルトの動作方向が選別機械の方向に対して直交しているということを特徴とする。他のタイプの選別機械が、小包を受け入れて送り先に選別するために、キャリッジのボード上にチップラープレート（ｔｉｐｐｌｅｒ  ｐｌａｔｅ）を有する。クロスベルト機械が、本発明に関してより重要であるが、このクロスベルト機械は、さらに、その技術的特徴が、郵送及び宅配便選別センターで扱われる小包の流れに典型的に含まれる、様々な小包、パケット、封筒、袋、「フラット物（ｆｌａｔ）」と呼ばれる平坦な物品、嵩高いパッケージ、及び、重量物を同一の機械上で直接的に取り扱うことを可能にするので、他のタイプの選別機械に適用可能である。図１が、選別機械のセル上に小包を積載する働きをする積載ステーション（２）を備える２つの区域と、同一の送り先を有する小包を集めるスライドから成る幾つかの送り先区域（３）とを有する、クロスベルト機械（１）の典型的な図解を示す。図２が、郵便設備又は宅配便サービスで使用される応用例の典型的な構成における、選別機械上に配置されている大容量自動積載ラインを示す。このステーションは、個別の小包を取り扱い、そのバーコードを読み取ることによって小包を識別し、その小包を、その長辺をセルベルトと同一の方向に方向付けて選別機械のセルのボードの上に積載し、即ち、図２の小包（１０）によって示されているように選別機械の方向に対してその長辺が垂直である形で積載し、及び、最後に、選別機械の制御システムに対して、ロードされたその小包に関するすべての情報を転送する。自動積載ステーションの正確な動作のためには、小包が個別的にその自動積載ステーションに搬送されることが必要とされ、即ち、小包がコンベアベルト上に互いに次々と連続する形で並べられなければならない。したがって、選別機械上に積載されなければならない小包の流れが、典型的には手動又は自動の分離プロセスによって生じる。第１の場合には、小包は、コンテナから荷下ろしされ、又は、直接的に輸送手段からオペレーターによって荷下ろしされ、後続のベルトから容易に分離されて選別機械上の自動積載ステーション（２）に搬送されるように、後続の荷下ろしコンベアベルト上に置かれる。第２の場合には、小包はケージ又はパレットチップラーによってコレクターベルト上に荷下ろしされ、及び、小包���流れがセパレーターシステムに搬送される。セパレーターシステムは、小包を縦方向において分離させるための一連の上昇速度コンベアベルトを備えてもよく、及び、さらには、横並びの小包の分離を容易にするために９０°の方向変化を伴うコンベア装置を備えてもよい。あるいは、代替策として、このシステムは、適切に間隔が開けられている単一の小包を、選別機械上に配置されている積載ラインの利用可能性に準拠するように可変的なリズムでそのシステムの出口上で提供することを目的とする、専用のセパレーター機械を備えてもよい。手動又は自動セパレーターから外に出て積載ステーション（２）に送られる小包の流れは、図２に示されている一連の短いコンベアベルト（１５）によって操作され、及び、これらのコンベアベルト（１５）は、これらのベルト上に配置されている側方フォトセルによって制御される速度変化によって、適切なピッチにしたがって小包を分離させる働きをする。したがって、小包は、垂直なコンベアに向かって傾斜している電動式ローラーによって形成されているコンベア（１４）によって、その小包の長辺にしたがって位置合わせされる。このように方向配置された小包はコンベアベルト（１３）に送られ、及び、このコンベアベルト（１３）は、一般的に、移動中に小包の重量を計測し且つ体積を測定するためのシステムを備えており、及び、画像解析チャンバー又はレーザースキャナーから成るトンネル（１２）が、小包の送り先を判別するために、小包に付けられたラベル上のバーコードを識別することを実現する。したがって、フォトセルバリア（１１）によって制御される小包が、受け取りベルト（５）に対して６０°の角度をなすコンベアベルト（４）によって選別機械のセルに対して平行な方向に方向付けられる。ベルト（５）上のベルト（４）の発射速度は、ベルト（５）の速度に等しいベルト（５）の方向における速度成分を小包に帰するような速度であり、したがって、小包はベルト（５）上でその方向配置を維持することが可能であり、及び、この方向配置は選別機械のセルに対して平行である。
【０００４】
したがって、小包は、この小包の位置とサイズと方向配置とを判定するためにフォトセルバリア（６）の下方を通過する。こうした情報に基づいて、小包を積載するために適している選別機械のセルが選択され、及び、その後に、選別機械のセルに小包を合致させるように導く軌道を小包に与えるために、同期装置コンベア（７）の速度が制御される。図２は、選別機械のセルのボード上の積載を詳細に示し、この場合に、コンベアベルト（８）は機械方向に対して３０°傾斜しており、及び、コンベアベルトの速度（ＶＩ）は、選別機械（Ｖｓ）の速度に等しい機械方向における成分を有する。セルのコンベアベルトの速度は、選別機械の方向に対して垂直であるベルト（８）の速度成分に等しい速度（Ｖｂ）で作動させられる。このようにして、セルベルトの各点（ｐ）は、３０°におけるベルトの速度と正確に同一の速度（Ｖｓ＋Ｖｂ＝ＶＩ）を有し、及び、従って、図２に詳細に示されている小包（１０）の重心（ｇ）の速度と同一の速度を有する。したがって、小包は、回転又は減速を全く受けずにボード上に積載される。小包のボード上の移動が終了すると、セルベルト（ｃｅｌｌ  ｂｅｌｔ）は、低い減速値に基づいてセル上で小包を停止させることを実現する。
【０００５】
郵便及び宅配便サービスでは、小包と封筒が、取り扱われる物品の大半を占めており、例えば、宅配便の典型的な配達流れでは、５００×４００×４００ｍまでの寸法の小包が、取り扱われる全物品の約６０％を占める。大きなサイズの又は大きく嵩張る小包は、宅配便サービスの配達流れにおいて小さな割合しか占めず、例えば、１０００ｍｍより長い小包は、取り扱い製品全体の３％だけしか占めない。しかし、同じ１つの選別機械上で、概ね１４００×８００×８００ｍｍまでの大半の嵩高い小包さえ取り扱うことが特に好都合である。実際に、搬送手段によって荷下ろしされて選別機械に送られる小包流れから小包が取り出されなければならない、想定可能な手作業の小包の取り扱いは結果的に面倒で且つ高コストなものとなるだろう。嵩高い小包を取り扱うための自動積載ラインの能力が、図２における小包（１０）によって示されているように、積載のために、選別機械のユニットに対して平行な軸線を有するように嵩高い小包が方向配置されるので、その自動積載ラインの設計に影響を与える。小包の長辺が選別機械の方向に対して垂直である、方向配置された小包貨物が、選別機械から外に出て来る嵩高い小包のより容易で且つより安全な荷下ろしを実現することに加えて、選別機械のより高い生産性を可能にする。上述した重要な利点にも関わらず、嵩高い小包が積載ライン上で方向配置されることが必要であることが、積載ラインの能力を低下させ、即ち、積載ラインが小形サイズの物品を取り扱う際の、１分間当たりに積載される小包の個数を減少させるということに留意されたい。このために、１つの積載操作のために必要な自動積載ステーションの個数が、一般的に、増大させられる。
【０００６】
積載ラインの生産性に対する現状の制限が、セパレーターの能力を完全に活用することを可能にせず、したがって、幾つかの積載ラインの中でセパレーターから出て来る流れを分配することが必要となることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第０９２７６８９号明細書
【特許文献２】欧州特許第０９６３９２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的が、非常に嵩高い小包を取り扱う積載ラインの能力を不変のまま維持しながら、その積載ラインの能力を向上させることである。自動セパレーターシステムを備えるこうした適用例に関して、セパレーターの能力に悪影響を与えずに、セパレーターの下流に配置されている単一の積載ラインを使用することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この要件は、基本的に、積載ラインの現行の能力値を２倍にすることに相当する。積載ラインの能力を制限する可能性がある別の重大な障害が、分離されていない複数の物品によって生じさせられる故障状態に対処するために必要とされる機械停止を原因としており、及び、この故障状態は、自動積載ステーションに備えられている光学バリア（６）によって検出される。図３は、２つの典型的な分離エラー（１６）、（１７）を示す。光学バリア（６）によって検出される時に、こうしたエラーは積載ステーションの停止の原因となるか、又は、検出されない時には、複数の物品が単一の物品として積載される選別エラーに結果する。中サイズ又は大サイズの標準的な小包の場合には、手作業の分離又は自動的な分離が一般的に効果的であるが、しかし、小形の小包、小形の堅くて非定型的なパッケージ、輸送中に不安定であるパッケージ、特に、「フラット物」と呼ばれる厚さが薄い物品の場合には、こうした手作業の分離又は自動的な分離は効果が劣っている。分離又は搬送中には、幾つかの物品が横並びに配置されることが生じることがあり、特に、小形サイズの小包（１７）が嵩高い小包の側方に位置させられることが起こることがあり（図３に示されている）、及び、こうした嵩高い小包に対しては図２の分離ベルト（１５）は効果がない。いわゆる「フラット物」は、横並びに配置させられるか、又は、互いに重なり合う場合が多く（１６）、オリエンター（ｏｒｉｅｎｔｅｒ）（１４）自体が、一般的に、「フラット物」が互いに重なり合う事態の数が増大する原因となる。オリエンターの傾斜したローラーが、小包がその長辺にしたがって方向配置されるように、そのローラーの速度よりも高速の速度である垂直コンベアベルトに対して小包を押し付ける。垂直ベルトのより早い速度のせいで、オリエンター（１４）は、さらに、２つの小包が標準タイプであり且つ類似のサイズである場合には、小包が横並びに配置される問題を解決するのを補助することがある。このことは、図３に示されているように小形サイズの小包（１７）が嵩高い小包の横に並んでいる場合には当てはまらず、さらには、「フラット物」が互いに近接して配置されている場合に悪影響が生じることさえあるが、これは、こうした場合には、フラット物が互いに押しつけ合わされ、及び、その厚さが薄いために、時として互いに重なり合わされることがあるからである。
【００１０】
図３のフォトセルバリア（６）を使用することによって、二重の物品が、選別機械上に位置している積載ステーションに関して識別されてもよい。しかし、光学バリアの使用のせいで、誤った二重検出が多発する可能性があり、したがって、この結果として、信頼性の欠如のせいで物品が特別な出口において選別されて手作業で取り扱われるので、再び取り扱われなければならない物品の個数が増大する。実際には、複数の物品又は誤った二重の物品の自動積載の手順が、コンベアラインの停止と、物品を安全に積載するために必要とされるさらに別の作業とを必要とするので、積載ステーション（２）における二重の物品又は誤った二重の物品の存在が、不正確な選別と、選別機械の生産性の低下と、手作業と、積載ステーション自体の生産性の損失とを結果的にもたらす。
【００１１】
以下では、本発明を、非限定的な具体例によって示されている添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】物品の選別のためのプラントの略図を示す。
【図２】物品の自動積載のためのステーションを備える、図１のプラントの一区域の略図を示す。
【図３】物品が互いに分離し損なっている２つの事例が示されている、図２の区域のさらに別の図を示す。
【図４】部分的に重なり合った物品がコンベアベルトから拾い上げられて選別機械の選別セルの上に置かれる時の、本発明の適用方法の具体例を示す。
【図５】本発明で使用される光学検出装置の略図を示す。
【図６】本発明において行われるデータ処理を概略的に示す。
【図７】本発明において行われるデータ処理を概略的に示す。
【図８】本発明において行われるデータ処理を概略的に示す。
【図９】マニピュレータ（１９）に関する技術的解決策を示す。
【図１０】マニピュレータ（１９）に関する技術的解決策を示す。
【図１１】単一の選別セル上に小形サイズの１対の物品を積載するための構成に関する本発明の適用を、シーケンス（ａ）、（ｂ）によって示す。
【図１２】単一の選別セル上に小形サイズの１対の物品を積載するための構成に関する本発明の適用を、シーケンス（ｃ）、（ｄ）によって示す。
【図１３】物品の拾い上げと、その後の、マニピュレータ（１９）による選別セル上への直接的な積載とに関する、実施形態を示す。
【図１４】本発明による動作シーケンスのさらに別の事例を示す。
【図１５】本発明による動作シーケンスのさらに別の事例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
嵩高い物品を取り扱う能力を保持すると同時に、積載ステーションの向上した能力と精度とを実現するという目的を達成するために、本発明は、視覚技術と、「ピック＆プレース」と呼ばれるロボットによる拾い上げ技術との統合を実現する。これらの技術は、小形サイズの小包とフラット物とがより効率的に積載されることが可能であるように、選別機械に方向付けられた流れから小形サイズの小包とフラット物とを拾い上げることを目的とし、上記「ピック＆プレース」技術は、さらに、そうでなければ自動積載ラインの能力を制限することになる、選別エラーを識別し且つ修正するために提供される。
【００１４】
視覚システムによって、単一の小包、特に、特定の小形サイズ小包及びフラット物が識別されて測定されるように、動作中のコンベアベルト上の小包の流れの自動解析が行われ、及び、複数の物品の存在に関するデータが制御システムに提供される。小包の位置と寸法に関する情報が、ロボット式拾い上げ装置がその上で機能することが可能なコンベアベルト上の経路全体に沿って、トラッキングシステムによって利用可能にされる。走査と解析は３次元的であり、及び、さらに、２ｍ／秒までの速度のコンベアベルト上で少なくとも小包６０００個／時間の流れを維持することが可能であり、及び、この場合に、小包のサイズは、宅配業者によって取り扱われる典型的なサイズである。３次元走査は、陰影に関連した問題によって妨害されることがないだろうし、このことは、小形サイズの小包が、大きな小包の隣りに配置されても、通常通りに解析されるだろうということを意味する。さらに、フラット物、特に部分的に重なり合ったフラット物は、コンベアベルト上で検出されるためには、寸法測定範囲が約８００ｍｍでなければならない場合に、少なくともコンベアベルトのコンベア表面の付近で、寸法測定が約１ｍｍの分解能を必要とする。３次元解析が、公知のタイプの幾つかの方法に基づいて、例えば立体カメラによって、又は、進行方向に対する直交方向に沿ってレーザービームによって行われる走査を解析するカメラによって、行われてもよい。上記要件のすべてを満たすために、小包の３次元寸法解析のための好ましい発明的な解決策が、図５に示されており、及び、この好ましい解決策は、床上の各物品の投影を正確に決定するためにフォトセルによって構成されている高分解能光学バリア（２２）及び（２３）と、小包の垂直アウトラインが測定されるように三角測量式レーザーセンサーによって形成されているバリア（２４）と、最後に、コンベアベルト上での搬送中の任意の時点での各小包の位置を正確に位置測定するためのトラッキングシステムとの間の組み合わせにある。このトラッキングシステムは、異なる位置と異なる時点とにおいて求められる各々の個別の小包に関する情報を相関させることと、さらには、駆動機構に沿ったあらゆる位置のおける各々の個別的な小包に関連したすべての情報を利用可能にすることとを可能にする。２つの走査バリアが、図５に示されている増分エンコーダー（２５）のインパルスによってその前進が正確に測定されるコンベアベルト（２６）上に取り付けられている。この光学バリアは、２つの連続したコンベアベルトの間の自由空間に対して設置されており、この自由空間は、フォトセルバリアがより適切に識別されるように（２３）、図５において拡大されている。上記光学バリアは、それぞれのトランスミッターと位置合わせされている一列のエミッター（２３）と一列のレシーバー（２２）とによって形成されている。小包の通過中に、このトランスミッターは覆い隠され、したがって、制御システムが、エンコーダー信号（２５）の各々の遷移においてレシーバーの状態を読み取ることによって、ベクトル内にレシーバーの状態を記憶することが可能である。こうしたベクトルは、全体として、部分的に重なり合っている２つのフラット物を示す図６の例に示されているように、移動中である小包の平面内の投影を再構築することを可能にする。分解能が、レシーバーとエンコーダーピッチとによって決定され、及び、実際には、市販の光学バリアが、１０ｍｍに等しいピッチを可能にし、及び、エンコーダーは、そのインパルスが１０ｍｍのコンベアベルトの前進に一致するように選択されてもよい。図５の三角測量式レーザーセンサー（２４）のバリア内では、各々のセンサーが、コンベアベルトの前進によって画定される走査ラインに沿って物品の一部分を連続的に測定することを可能にする。各々のセンサーはレーザービームを放出し、及び、各センサーが、小包表面上に衝突させられた箇所によって反射されるレーザービームを受け取る角度を正確に測定する。この角度が測定されると、したがって、小包表面上の特定の箇所の距離の正確な測定値が得られ、及び、この測定値から、コンベアベルトの表面に関するその箇所の寸法が得られる。１０００ｍｍの測定範囲内における１ｍｍの分解能を有し、且つ、５ｍ／秒の間隔で測定値を更新することが可能であることで十分に高速である、特に正確なセンサーが市販品として入手可能である。小包がバリア（２４）の下方を通過している最中に、このセンサーは、図７の詳細部分（ｂ）に示されているように、センサーの位置によって画定されるラインに沿った小包の表面の走査に相当するアナログ信号を提供する。センサーのアナログ信号は、エンコーダーによる２つのパルスに相当するか、又は、１０ｍ／秒の間隔に相当する、２０ｍｍピッチでサンプリングされてもよく、この場合には、コンベアベルトの速度は２ｍ／秒に等しい。アナログ信号サンプルのデジタル変換が、エンコーダーの遷移に関連したベクトルの形で記憶されるデータを提供し、即ち、エンコーダーパルスによって測定される前進によって順位付けされる上記ベクトル内に含まれるすべてのデータが、物品の垂直方向の輪郭を再構築することを可能にする。コンベアベルト上の小包とその関連情報とのトラッキング機能が、記憶された情報を読み出すために、又は、新たな利用可能な情報を追加するために、制御システムが任意の時点での各小包の位置を知ることと、各小包のデータにアクセスすることとを可能にする。このトラッキングは、本明細書で示されており且つ後述される本発明の目的である、視覚と、小包及びフラット物のロボットによる拾い上げのための視覚と制御とに関連した処理機能のための中心的機能である。このトラッキングのための好ましい解決策が、実際のベルトに正確に一致しており且つベルトの要素的前進を測定するエンコーダー（２５）によって実際のベルトと常に同期化されている、仮想ベルトのアセンブリを実現する。この仮想ベルトは、実際のコンベアベルトが分割されている基本セルに相当する順序付けられた組のデータ構造から成り、即ち、例えば、要素的セルの個数が、エンコーダーのピッチによって除算されたコンベアベルトの長さによって与えられる。１０ｍｍピッチを有するエンコーダー、即ち、１０ｍｍのベルトの要素的前進を１つのパルスを信号で知らせるエンコーダーを想定すると、長さ２ｍのベルトは、２００個のデータ構造から成る仮想ベルトを有するだろう。
【００１５】
走査光学バリアの論理状態ベクトル、三角測量センサーバリアの単語ベクトル（ｗｏｒｄ  ｖｅｃｔｏｒ）、及び、画像３次元解析の合成と小包送り先と小包に関して使用可能な他の情報のようなさらに別の情報が、単一セルのデータ構造の中に記憶されてもよい。
【００１６】
コンベアベルトの入り口に小包が到着する時に、この小包のデータが仮想ベルトの第１のデータ構造内に記憶され、及び、エンコーダーによってパルス毎に、単一のデータ構造内に含まれるデータが後続のデータ構造に移行させられる。したがって、小包に関連した情報から成る仮想小包が、コンベアベルト上の実際の小包と正確に同期して仮想コンベアに沿って移動する。この途中で、小包に関連した使用可能なあらゆるさらに別のデータが、仮想小包に追加されてもよい。ベルトの始点に配置されているフォトセルバリア（２２）及び（２３）の走査中に、バリアセンサーに対応する論理状態ベクトルが、そのバリアの下方に配置されているセルベルト要素に対応する第１のデータ構造内に記憶される。この情報が、新たなパルスエンコーダーに関するその次のセルに進められ、したがって、そのエンコーダーと同期して得られた走査情報が、実際の小包と正確に同期して仮想ベルトに沿って前進する。同様に、バリア（２４）のセンサーをサンプリングすることによって得られる単語ベクトルが、そのバリアの真下に配置されているベルト要素に対応するデータ構造内に記憶される。実際のコンベアと仮想コンベアとの間の同期によって、光学走査状態が、三角測量レーザーセンサーの位置に対応するセルに到達し、実際の小包がそのセルに到着し、したがって、仮想ベルトのセル内で２次元走査状態に達すると、レーザーセンサー３次元バリアから到来する信号のサンプリングとデジタル変換とから生じるデータが、同期する形で追加される。このようにして、３次元走査バリア（２４）が乗り越えられ終わると、光学走査データと、３次元走査データとが、仮想ベルトのセル内で整合させられ、及び、こうしたデータは、実際の小包と同期して、セルからセルに仮想ベルトに沿って移動するだろう。その次に、各々の仮想小包が、実際の小包に対して行われる走査の３次元合成のための処理の結果として得られるデータに関連付けられる。仮想小包がバーコード読み取りトンネル（１２）の下方を通過し終わった後に、対応する選別送り先と、恐らくは重量及び体積のようなさらに別の既知のデータとが、その仮想小包に関連付けられる。
【００１７】
図６は、光学バリア（２２）及び（２３）によって生じさせられるデータ構造上で行われる２次元解析の諸段階を示し、即ち、レシーバーのシャドーイングから生じる点の組（２８）が、移動中の物品（２７）の上方からの２次元ビューに対応し、及び、この図の特定の具体例では、この物品は、２つの部分的に重なり合うフラット物によって構成されている。この画像は、２次元デカルト座標系を基準とし、即ち、Ｘ軸に沿って、ベルト上の横断方向位置が測定され、その次に、１０ｍｍピッチの光学レシーバーの位置が示されており、一方、Ｙ軸に沿って、エンコーダーのパルスに基づいたコンベアの前進が測定され、最後に、サンプリングされたレシーバーの状態が１０ｍｍの間隔で出現する。
【００１８】
公知のタイプの画像処理技術によって、物品の輪郭（２９）点が決定されることが可能である。したがって、コンベアベルト上に互いに平行に配置されている別々の２つの物品が、２つの輪郭によって画定されている２つの別々の区域を示すので、こうした２つの物品が容易に識別されることが可能である。その次に、各々の単一の識別された物品が、対応する仮想小包において、画像処理から得られた概要データ、即ち、その物品の重心の座標と、その物品が内側に含まれている三角形と、最後に、その座標系内でのその物品の方向配置とに関連付けられる。
【００１９】
さらに、既知のタイプの画像解析技術に基づいて、複雑な輪郭が識別され且つ処理されてもよく、及び、図６に提示されている輪郭（３０）によって示されている、部分的に重なり合ったフラット物が相当することが可能である隠れ線がハイライトされることが可能である。この場合には、解析技術によって、２つのフラット物（３０）及び（３１）の実現可能な輪郭が識別されてもよく、この輪郭は、おそらくは、後続の３次元バリア（２４）の走査によって得られるデータとの相関に基づいて確認されるだろう。データ同期化による上述したレーザーセンサーの走査に関連して、２つのおそらくは重なり合ったフラット物の２次元輪郭を、３次元走査の結果として生じる実際の寸法変化に相関させることが可能である。
【００２０】
特に、隠れ線に関して生じる２次元画像解析によって与えられる寸法測定値における不連続性が、重なり合ったフラット物の有効な存在が判定される時に、確実性のレベルを増大させることを可能にし、及び、さらには、「ピック＆プレース」マニピュレータによって拾い上げられるための最適な位置に２つの物品のどちらが位置しているかを確かめることを可能にする。
【００２１】
図７の具体例が、詳細部分（ａ）に示されている、２つの別個のフラット物の識別を補足する隠れ線を提供する２次元光学解析を示す。物品（２９）に関して与えられる輪郭に関して、詳細部分（ｂ）の３次元走査が、寸法（３２）の不連続性を示し、この不連続性は、２つの部分的に重なり合ったフラット物の存在を確認することを可能にし、及び、詳細部分（ｃ）に示されているように、さらに、物品（２９）が上方位置にあることと、したがって、「ピック＆プレース」マニピュレータによって最初に拾い上げられる物品であることとを確認することを可能にする。
【００２２】
さらに、この３次元走査が、輪郭（２７′）内の、物品拾い上げを行うための最適な区域を決定するために使用され、及び、この区域は低い寸法不連続性によって特徴付けられている。提案している２次元解析の輪郭に沿った寸法測定値に関連した不連続性が不在である場合には、特定の形状を示す単一の物品の存在が確認されるだろう。各々の識別された小包に関して、仮想小包のデータ構造内において、重心座標と、上記識別された小包が中に含まれている長方形の頂点の座標と、拾い上げ点の中心の３次元座標と、減少した寸法変化によって特徴付けられる拾い上げ区域を決定する長方形頂点の座標とが記憶される。
【００２３】
横方向の拾い上げに適した高さを有する小包に関しては、その小包の上面と側面とが識別されるように、小包の３次元表示が得られ、及び、制御システムが小包の選択的な拾い上げと配置とのためにその測定値に基づいてマニピュレータ（１９）を操作する測定値が提供される。
【００２４】
上面は、寸法値の小さな変化によって特徴付けられる区域として識別され、一方、側面は、輪郭がそれによって画定される座標に関して生じる寸法値の大きな変化の識別に基づいて決定される。したがって、対向式に物品を拾い上げることに適している垂直面が識別されることが可能であり、又は、代替案として、輪郭に沿った寸法値の変化に関するより低い値によって特徴付けられており、且つ、したがって対向式の物品の拾い上げを行うためには適切さが劣っている、傾斜した面が提供される。
【００２５】
輪郭に関連した垂直面が識別され終わると、表面の頂点の座標と、側面の測定値と、したがって、各表面の中心における拾い上げ長方形の座標とを決定することが可能である。
【００２６】
したがって、この処理から、小包の合成３次元表示が生じ、この合成３次元表示は、実際の小包と同期して仮想ベルト上を移動中である物品のデータ構造内に記憶される。上述したように、このトラッキング解決策によって、個々の小包が拾い上げられている時にマニピュレータを操作するために制御システムによって必要とされる情報が、コンベアベルト（２６）のあらゆる位置においてアクセス可能だろう。
【００２７】
上方からの吸引を備えているか、又は、定型の小包の側面上で対向式の拾い上げを行うグリッパーを備えているか、又は、小包の側面上に対向力を及ぼすように同期化されているか又は吸引要素（３８）を介して独立的にフラット物を拾い上げる、２つの互いに独立したロボットアーム（３６）を備えている、製品として広く普及している「ピック＆プレース」タイプのマニピュレータ（１９）が公知である。上述したシステムのすべては、本発明の目的のために有利に使用されてよい。ロボット式の拾い上げによって、及び、仮想小包に関連した情報に基づいて、トラッキングの対象であり、したがって実際の小包に完全に整合させられている、フラット物と小包が、コンベアベルトから拾い上げられることが可能であり、さらに、二重物品に起因した障害が克服されるだろう。
【００２８】
本発明の第１の側面が図４に示されており、マニピュレータ（１９）が、選別機械上の自動積載ステーション（２）に送り込むコンベアベルトからフラット物と小包を取り出すようになっており、及び、二重の物品に起因した障害が同時に克服される。拾い上げられた小包又はフラット物は、マニピュレータと、小包が上に置かれるキャリッジ又は移動中のコンベアベルトとの間の、エンコーダーに基づく既知のタイプの同期化技術によって、選別機械セルの上に直接的に積載されてもよい。このようにして、二重の又は重なり合う物品に起因する障害を克服し、及び、積載ステーションの効率の損失が減少させられることが可能であるだけでなく、さらには、この解決策によって、積載能力が増大させられ、及び、大形の小包、又は、その幾何学的特徴がロボットによる拾い上げが安全ではないような幾何学的特徴である小包を積載するための作業が、ステーション（２）に委ねられる。以下でさらに詳細に説明される、この第１の発明的な応用例が図４に示されており、この図４は、単純に符号（１８）で示されている２次元及び３次元走査システムを備えている自動積載ライン（２）を示すが、図５の光学バリア（２２）及び（２３）と三角測量センサーバリア（２４）とを備えている。図４は、この場合に、簡単な例として、デカルト座標「ピック＆プレース」システムである、汎用のマニピュレータ（１９）の動作を示す。
【００２９】
図４のシーケンス（ａ）では、２つの部分的に重なり合ったフラット物（１６）が識別され、及び、マニピュレータが、２つの連続した動作を行うことによって、動作中のコンベアベルトからその２つのフラット物を拾い上げ、一方、シーケンス（ｂ）がこの動作の結果を示す。即ち、２つの別々のフラット物（１６′）及び（１６"）が、選別機械の別々のセルの上に方向配置された形で積載される。大形サイズの小包と、３次元解析に基づいて拾い上げられることが困難であることが判明している小包とが、従来の仕方で選別機械上に積載されるように、積載ライン上に残される。
【００３０】
図９は、物品（３８）の空気圧減圧式の拾い上げと、独立した対向式の同期化ロボットアーム（３６）によって生じる対向式の拾い上げとに関する解決策を示し、このロボットアーム（３６）は、バリア（１８）の３次元解析の後にコンベアベルト上の移動中の物品に対して作用する。コンベアベルト上の移動中の小包に対して作用するというピック＆プレースマニピュレータの能力が知られている。物品拾い上げのための基準システムが、この場合に、移動可能であり、及び、コンベアベルトの主要な前進を信号で知らせるエンコーダーによって、コンベアベルトの移動と同期化される。上述したトラッキングシステムは、さらに、小包がコンベアベルトに沿ってどこに配置されているかに関わらずに、この小包とこの小包に関係したすべての情報とに正確にアクセスすることを可能にする。空気圧減圧式の物品拾い上げのための好ましい解決策が、図９に示されており、及び、関節状に連結された手首部分（３８）から成り、この手首部分は、支持表面に対する非平行面上でさえ物品の拾い上げを行うために、アームに対して相対的に方向付けられることが可能である。この関節状に連結された手首部分（３８）は、センサーと共に独立的に動作可能であり、且つ、備えられている拾い上げ区域により良好に適応するように、物品と接触状態になる時に吸引することが個別的に可能にされる、吸引カップ（３９）を備えている。図１０は、上方からの空気圧式の拾い上げ（３８）を行うために適切に備えられおり、及び、さらに、物品が可動壁によって対向式に拾い上げられることが可能なようにグリッパー（４０）を備えている、デカルト座標ロボットアームを提供する別の実現可能な解決策を示す。
【００３１】
宅配業者の流れの中で取り扱われる物品が非常に広範囲にわたって様々である可能性があるということに留意されたい。確かに、互いに平行な面を有する平坦で小さい物品が、取り扱い製品の大半を構成するが、特殊な包装の結果としてその面がすべて傾斜している物品を示す図８に一例として見て取れるような特殊な形状及び包装を有する物品も、取り扱われる。光学バリア（３４）の解析の平面内の投影が単一の定型物品を示すが、３次元走査（３５）によって結果的に得られる解析に基づいて、その物品の側面が傾斜していることが発見される。対向式の物品の拾い上げとは別に、上面の上で空気圧減圧式の拾い上げを行う可能性だけが残っている。物品をその上面から拾い上げることは、物品自体の重量に関する制限を明らかに意味する。実際に、物品の重量に関する情報が無い場合には、上方からの拾い上げが小さい物品だけに限定され、あるいは、物品が、積載ライン（２）による自動積載のためにベルト上に残留する。この具体例は、寸法のようなその幾つかの変数が既知であり且つ重量のような幾つかの他の変数が必ずしも既知ではない変数に基づいて、ロボットアームの介入がどのように生じさせられるかを示す。さらに、取り扱われる物品の形状と重量とに関して極度の相違があるので、対向式に物品を拾い上げることは、発生の可能性がある滑りを防止するように、及び、これに関連して、取り扱われている物品に損傷を与えないように、物品に加えられるべき力を知ることを示唆する。したがって、小包がその側面から拾い上げられる時に発生させられる摩擦がその物品の持ち上げのために十分であるように、対向式に、且つ、衝突から生じる損傷の原因とならないように及ぼされる力が小包の重量に比例しているということを想定することが可能である。しかし、小包の重量が判明していない一般的な場合が考慮されなければならない。この場合には、対向式の物品の拾い上げを行うロボットアームが、拾い上げ位置に関する小包の発生可能な初期的滑動を測定することによって、及ぼされる力を測定して調整することが可能だろう。したがって、マニピュレータ（１９）は、小包と拾い上げ装置との間の距離を正確に測定するセンサーを備えており、したがって、拾い上げと初期的な持ち上げとの最中に、アームに対する小包の相対的移動が測定されることが可能であり、及び、同様に、対向的に及ぼされる力が、相対的な移動が阻止されるように増大させられる。さらに、安全マージンを得るために、物品が滑ることを防止するための対向的に及ぼされる力の自動調整が、物品自体に初期加速を上向きに加えることによって行われ、これによって、公知の仕方で小包上に作用する重量力が増大させられる。ロボットアームと物品との間の相対的移動の測定値も、上方からの空気圧式の拾い上げのために使用され、したがって、後続の移動中における拾い上げの緩みの危険性が減少させられる。上記の遡及的な制御機構の説明に続いて、その作用の実現可能な中断も考慮されなければならず、この場合には、加えられる力と、小包と拾い上げ装置との間の相対的移動との測定値が、十分に信頼可能な範囲を実現しない時には、自動ステーションによって積載されるように小包がベルト上に残留させられる。持ち上げ中には、ロボットアームの制御システムが物品の重量を前後関係によって測定することが可能であり、この場合に、この機能は、アームのモーター内の電流を測定することによって実現され、したがって、物品の重量に関する対向式に及ぼされる拾い上げ力の適切性が確認される。
【００３２】
横並びに配置されている選別機械（１）と積載ライン（２）を示す図４の構成が、選別機械（１）と積載ライン（２）と間に配置されているピック＆プレースマニピュレータが、送り込みラインからフラット物と小包とを取り出すことと、選別機械のセルの上にフラット物と小包を直接的に積載することとを可能にするので、特に有利である。この構成によって、ピック＆プレースマニピュレータは、さらに、横並びに配置されている小包の問題と、部分的に重なり合う複数のフラット物の問題とを解決することが可能である。このようにして、自動積載ラインが、安全な拾い上げを妨げる可能性がある重たい物品又は大形で非定型の物品の積載という作業を任せられる。
【００３３】
この統合が、積載ラインの全体的な積載能力を増大させることと、あらゆる選別エラーを排除することと、小包又は二重フラット物の存在又は誤った二重物品の検出を原因とする再作業の必要を克服することとを可能にする。積載ステーション（２）の送り込みラインからのフラット物と小包の取り出しが、流れの減少を結果的に生じさせるが、しかし、トラッキングシステムのおかげで、残留小包の密度を知ることと、こうして上流側に位置したコンベアベルトの速度を増大させることとが可能であり、したがって、自動積載ラインが、積載されるべき小包の流れを受け取ることが可能であり、このことによってその積載ラインの最大限の能力が利用されることが可能である。このようにして、総合的な積載能力が、小包とフラット物に対して作用するピック＆プレースマニピュレータの能力と、拾い上げられることが困難な小包及び他の物品に作用する積載ラインの能力との間の合計によって実現される。送り先における選別のための小包及びフラット物上のバーコードの認識に関する問題点にも留意しなければならない。実際に、２つの部分的に重なり合ったフラット物の場合に、フラット物のバーコードが読み取りトンネル（１２）によって検出が可能でないという事態が生じることがある。こうした場合には、２つのフラット物がその他のフラット物と同様に取り扱われるが、この２つのフラット物に割り当てられている選別送り先は選別機械上の特定の出口に対応し、この特定の出口では、この２つの物品が、エンコードされて選別機械に再び積載されるように、手作業で処理されるだろう。大量のフラット物が取り扱われることを可能にする応用例では、部分的に重なり合った二重物の頻繁な発生の可能性があり、この結果として、潜在的に、高い割合の物品が、コード検出の失敗のために手作業による再作業に送られることになる。こうした場合には、ピック＆プレースマニピュレータが、バーコードの識別を目的とする解決策を備えてもよい。例えば、マニピュレータ（１９）の動作位置の付近に、フラット物の両面を読み取るようになっている１対のコンベアベルトのような、バーコード読み取り装置を備えている一時的な支持平面が設けられてもよい。送り先が得られ終わると、マニピュレータは、選別機械上にフラット物を積載するために、そのフラット物を回収する。
【００３４】
発明的な適用例が、本明細書で説明されている視覚機能及びロボット機能と、欧州特許第０９２７６８９号明細書と欧州特許第０９６３９２８号明細書とによる同一セル上の２つのフラット物又は小形小包を取り扱うことが可能なクロスベルト選別機械との統合を実現する。引用されているこれらの特許では、２つの物品がクロスベルト選別機械の単一セル上に積載されてもよく、及び、このクロスベルト選別機械は、そのセルのコンベアベルトが大形サイズの物品の積載と選別を同様に行うことが可能であるように１５００ｍｍの高さを有するので、２つの論理区域に分割されている。この引用されている特許が基づいている原理が、選別されるべき２つの物品が荷下ろしの優先順位にしたがって実質的に常に並べられてもよく、したがって、２つの物品の両方が同一の機械サイクル中において単一セルから選別されることが可能であり、したがって、このことがその機械サイクルの生産性を増大させる。例えば、２つの物品の送り先が両方とも動程方向において右側であると仮定すると、最初に選別された物品は右のセル上に積載され、一方、他方の物品は左側に積載されるだろう。両方の物品が同一の機械サイクル中に直接的に選別されることが可能であるという可能性に対する唯一の例外が、２つの物品が互いに隣り合う対応する送り先を有すると同時に、２つの側面上で互いに対向している場合である。このような場合には、１つの物品だけが選別されることが可能であり、他方の物品は、その次の機械サイクルにおいて選別されるだろう。しかし、小包選別プラントが少なくとも１００の送り先を備えていることを考慮すると、この事象の低い確率が、無視できるほど小さい生産性の損失しか生じさせない。上述したように、５００×４００×４００ｍｍまでの寸法を有する物品は、取り扱い製品すべての６０％を占め、したがって、これらの製品のすべてが対の形で個別のセルの上に積載されることが可能であると仮定すると、６０％に等しい選別機械の能力の増大があるだろう。引用されている特許は、積載段階中に１対の物品の配置を変化させることを目的としており、したがって、同一セル上への物品の後続の別々の積載が、物品がそれぞれの送り先に選別されることが可能であるように正しい順序で並べられることを促進する。その代わりに、本発明は、上述した視覚及びロボット機能を統合することによって、図１１に示されているように、正しく順序付けられた対の物品をコンベアベルト（４１）上に直接的に配置し、及び、このコンベアベルト（４１）は、コンベアベルト（５）の上流に位置した積載ラインに追加された。上記の対の物品は、単一の物品であるかのように選別セル（９）上に直接的に積載される形で、選別され、配置され、及び、方向付けられるだろう。図１１と図１２は、コンベアベルト（４１）上の複数の対の物品の準備を示す。複数の対の物品は、符号（４３）及び（４４）、（４５）及び（４６）によって示されている。図１２のシーケンス（ｄ）は、図１２のシーケンス（ｃ）に示されているように選別機械のセルに対して平行な面を有し、及び、長方形の中に含まれるように、コンベアベルト（４１）上のピック＆プレースマニピュレータによって配置されている、１対の��包（４５）及び（４６）の、クロスベルトセル上への配置を示す。図１２のシーケンス（ｄ）に示されているように、図２によって詳細にすでに示されている選別機械のベルトに対するその相対的な速度成分がゼロであるクロスベルト積載物が、２つの物品が１つの特有の大形サイズ物品であるかのように、且つ、互いに対する方向配置と距離とを正確に維持しながら、セル上の２つの物品を正確に搬送することを確実なものにする。４００ｍｍ以上に相当する小包の相互間の分離が、さらに、セルベルトの起動時に１つの物品だけが選別されることを確実なものにし、及び、このベルトは、第２の物品が先行物品の区域内でセル上に配置されるように減速させられる。最後に、第２の物品を選別するために、このベルトが第２の送り先で再び起動させられる。図１１を参照すると、上流の分離システムから到着する物品が、上述した２次元及び３次元走査バリア（１８）によって解析され、及び、その次に、トンネル（１２）内を通過する時に識別され、このトンネル（１２）は、物品に付与されたバーコードの、読み取りシステムを備え、したがって、マニピュレータ（１９）が到達することが可能な作業区域内では、物品の選別送り先がすでに判明している。走査バリアとマニピュレータが到達可能である動作可能区域との間に含まれる作業区域内に位置しているコンベアベルトのすべてがエンコーダーを備えており、したがって、上述した関連情報を有する個別の小包のためのトラッキング機能が確実なものにされることが可能である。マニピュレータ（１９）の作業区域内には、その中に位置しているすべての小包の使用可能な送り先が存在し、したがって、ロボットによる拾い上げに適している物品が識別されてもよく、及び、この場合に、仮想ベルトを介したトラッキングの説明において述べたように、必要な情報が物品自体のデータ構造内で読み取られてもよい。収集機能も行うコンベアベルト（４１）上の上記情報に基づいて、順序付けられた対の積載可能であり且つ選別可能である物品が存在し、これらの物品は、選別ユニット（９）の後続の起動によってそれぞれの送り先に選別されるように配置される。図１１は、シーケンス（ａ）におけるフラット物の拾い上げを示し、及び、このフラット物は、シーケンス（ｂ）に示されているように、適切な位置によって、且つ、正確な方向付けを伴って、コンベアベルト（４１）上に配置される。図１１のシーケンスは、制御システムによって識別され終わった物品（４３）、（４４）を示し、これらの物品は、選別可能な１対を形成するのに適している。言い換えると、マニピュレータは、物品（４３）を拾い上げてその物品をコンベアベルト（４１）上に置いた後に、この例ではそのシステムによる分離エラーのせいで大形サイズの小包に対して平行である小包である物品（４４）を拾い上げて、この物品を、図１２に示されているように方向付けられた形でベルト（４１）上に置く。これと同じことが、図１２の（ｃ）に示されているように、物品（４５）、（４６）に当てはまる。この段階では、単一の大形サイズの小包の場合にまさにそうであるように、複数の対の物品が選別機械のセル（９）上に移送される。ベルト（４１）上に積載されて選別され��ことが可能である複数の対の物品の配置は、当然であるが、すでに蓄積された対の移送及び積載のためのコンベアベルト（４１）の作動中にも発生するだろう。コンベアベルト（４１）は、述した方法による小包と関連情報とをトラッキングするためのエンコーダーを備えており、及び、マニピュレータ（１９）は、さらに、エンコーダー信号を介してベルト（４１）の移動と同期することが可能である。
【００３５】
したがって、本発明は、セル上に積載されてセル上で選別されることが可能である複数の対の小包及びフラット物の編成によって、選別機械と積載ラインとの生産性を増大させることが可能である。本発明は、さらに、分離エラーを原因とする二重物品の障害を克服することを可能にし、及び、この場合に、選別エラーが減少させられる。積載ラインは、さらに、大形サイズ及び非定型の小包の積載を確実なものにする。
【００３６】
衣類配送のための選別プラントの場合のように、取り扱われる製品のすべてがフラット物又は小形の定型小包である時には、視覚及びロボット機能の統合のための解決策と方法とが、図１３と図１４に示されているように、自動積載ラインを不要にすることを可能にする。コンベアベルト上の小包が、光学３次元バリア（１８）によって解析され、及び、その後に、図１３のシーケンス（ａ）に示されているように、マニピュレータ（１９）が、コンベアベルトから上記物品を拾い上げることが可能であり、及び、さらに、図１３のシーケンス（ｂ）に示されているように、選別機械の動きと同期化させることによって、選別機械のセル（９）上への上記物品の積載を実現する。
【００３７】
物品が様々なサイズの封筒と定型サイズの箱であることが可能である衣類配送に類似した応用例の場合には、上述した視覚及びロボット方法と解決策のさらに別の発明的な適用が、上述した欧州特許第０９２７６８９号明細書と欧州特許第０９６３９号明細書とによって同一セル上の２つの小包を処理することが可能である選別機械上への直接的な積載である。適用例が図１４のシーケンスに示されており、即ち、上述したように、仮想ベルトの構造内に含まれているデータの読み取りに基づいて、制御システムが、ベルト上のすべての小包とフラット物の位置とサイズと方向配置と選別送り先とを知ることが可能である。したがって、上記制御システムは、選別機械の同一セルに積載されて、且つ、そのセルから分離させられることが可能な１対の物品を選択してもよい。本発明を例示する図１４の事例では、１対の正しく方向配置された物品（５１）及び（５２）が、大形サイズの小包（５４）を対向式の拾い上げによってセル上に積載することが求められる時に選別機械と同期化して且つ整合させられることが可能である互いに独立したアーム（３６）を備えている、ピック＆プレースマニピュレータによって選別機械のセルの上に正確に配置される。図１４に示されているロボット化ラインのような幾つかのロボット化ラインが、選別機械の最大限の載荷を可能にし、これによって、一般的な選別機械に比較してその生産性を２倍化することを可能にし、及び、この場合に、二重の物品と部分的に重なり合うフラットという障害を識別して解決する能力が維持される。
【００３８】
図１５は、並行して動作するマニピュレータによって行われる選別機械（１）のセル上への直接的な積載に特に適しているさらに別の実現可能な構成を示し、この場合に、小包及びフラット物は、ベルト回路（５５）の一部分であり且つその選別機械に対して平行に延びるコンベアベルトから拾い上げられる。このベルト回路は、上述した移動中の小包の２次元及び３次元解析のためのシステム（１８）を備えており、及び、さらに、小包上に付与されたコードを識別するための、レーザースキャナー又はチャンバーによって形成されている識別トンネル（１２）を備えている。このベルト回路（５５）は、送り込みラインから到着する小包の流れにおける変動を補償するための蓄積機能を使用可能にする。言い換えると、到着する流れが同時にマニピュレータによる拾い上げ能力及び積載能力を超える場合に、この回路は次のサイクルの拾い上げのための小包の移動を可能にする。
【符号の説明】
【００３９】
１              選別機械
９              選別セル
１８            光学検出装置
１９            マニピュレータ
２２、２３      第１の光学バリア
２４            第２の光学バリア
２５            増分エンコーダー
２６            コンベア平面
２７            物品
２９            物品の輪郭
３０、３１      フラット物
３６、３８、３９、４０  拾い上げ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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