(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンギュレータコンベアシステムであって、
シンギュレータ（１１）が隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを有し、
第１のコンベア（３）が、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁（２）に沿って前方向に品物を搬送する高摩擦搬送面を備え、
第２のコンベア（４）が、第１のコンベア（３）の側に配置された低摩擦搬送面を備えるとともに、低い高さ位置に配置された内側受けエッジ（３６）を備え、
第２のコンベア（４）が、品物を前方向に搬送しつつ第１のコンベア（３）と垂直側壁（２）とから離れる横方向外側に搬送するように、移動方向の前進成分に対して斜めの回転軸を備える連続した複数の駆動ローラ（３４）を有し、
第２のコンベア（４）が、横方向且つ上方向に向かって傾斜することにより、高い高さ位置の外側横エッジ（４５）を形成し、
第２のコンベア（４）が、第２のコンベア（４）に全体が載る品物を搬送し、重心が第２のコンベア（４）上にあって部分的に第１のコンベア（３）に載るとともに部分的に第２のコンベア（４）に載る品物を第１のコンベア（３）から第２のコンベア（４）上に引っ張り、
第２のコンベア（４）が、隣接する第３のコンベア（５）の外側受け横エッジ（４０）の上方に向かう所定の角度で延在する傾斜面を形成する搬送面を備え、
隣接する第３のコンベア（５）が、第２のコンベア（４）に隣接して品物を前方向に搬送する高摩擦搬送面を備え、隣接する第３のコンベア（５）の高摩擦面が第２のコンベア（４）の高い高さ位置の外側横エッジ（４５）に比べて高いまたは等しい高さ位置に内側受け横エッジ（４０）を備える、シンギュレータコンベアシステム。
【請求項２】
第１のコンベア（３）と第３のコンベア（５）が、同一の水平面上に存在する、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項３】
第２のコンベア（４）が、水平面に対して１から３０度の範囲の角度で上方向に傾いている、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項４】
シンギュレータコンベアシステムであって、
シンギュレータ（１１）が隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを有し、
第１のコンベア（３）が、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁（２）に沿って前方向に品物を搬送する高摩擦搬送面を備え、
第２のコンベア（４）が、第１のコンベア（３）の側に配置された低摩擦搬送面を備えるとともに、低い高さ位置に配置された内側受けエッジ（３６）を備え、
第２のコンベア（４）が、品物を前方向に搬送しつつ第１のコンベア（３）と垂直側壁（２）とから離れる横方向外側に搬送するように、移動方向の前進成分に対して斜めの回転軸を備える連続した複数の駆動ローラ（３４）を有し、
第２のコンベア（４）が、横方向且つ所定の角度で上方向に向かって傾斜することにより、高い高さ位置の外側横エッジ（４５）を形成し、
第２のコンベア（４）が、隣接する第３のコンベア（５）の受け横エッジ（４０）の上方に向かう所定の角度で延在する傾斜面を形成する搬送面を備え、
隣接する第３のコンベア（５）が、第２のコンベア（４）に隣接して品物を前方向に搬送する高摩擦搬送面を備え、隣接する第３のコンベア（５）の高摩擦面が第２のコンベア（４）の高い高さ位置の外側横エッジに比べて高いまたは等しい高さ位置に受け横エッジ（４０）を備え、
第２のコンベアが、水平面に対して５から２５度の範囲の角度で上方向に傾いている、シンギュレータコンベアシステム。
【請求項５】
低摩擦搬送面と、品物を前方向に搬送しつつ第１のコンベアに向かって横方向内側に搬送するために、移動方向の前進成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラとを備える供給コンベア（１）を、さらに有する、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項６】
第１のコンベア（３）、第２のコンベア（４）、および第３のコンベア（５）が、無端状ベルトコンベア、エンドレスローラコンベア、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択されている、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項７】
高摩擦面が、プラスチック、エラストマー、ラバー、コーティング、およびこれらの組み合わせを備える、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項８】
低摩擦面が、金属、プラスチック、またはグラファイト材料を備える、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項９】
第１のコンベア（３）の高摩擦搬送面がベルトを有し、
第２のコンベア（４）の低摩擦搬送面がローラを有し、
第３のコンベア（５）の高摩擦搬送面がベルトを有する、請求項１に記載のシンギュレータコンベアシステム。
【請求項１０】
品物を搬送しつつ隣り合う荷物を横方向に分離する品物の搬送方法であって、
隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを有するシンギュレータ（１１）を使用し、
第１のコンベア（３）が、搬入された品物が沿うように配置される内側垂直側壁（２）に沿って前方向に品物を搬送する高摩擦搬送面を備え、
第２のコンベア（４）が、第１のコンベア（３）に隣接するように配置された低摩擦搬送面を備え、
第２のコンベア（４）が、第１のコンベアの外側エッジ（３８）に比べて低い高さ位置に内側受けエッジ（３６）を備え、
第２のコンベアが、品物を前方向に搬送しつつ第１のコンベア（３）から離れる横方向外側に搬送するように、移動方向の前進成分に対して斜めの回転軸を備える連続した複数の駆動ローラ（３４）を有し、
第２のコンベア（４）が、第１のコンベア（３）の外側エッジ（３３）の下側に位置する内側エッジ（３６）を備え、
第２のコンベア（４）が、横方向且つ上方向に所定の角度で傾斜して第３のコンベア（５）に隣接し、
第２のコンベア（４）が、第３のコンベア（５）の内側受け横エッジ（４０）の上方に向かう角度で延在する傾斜面を形成する搬送面を備え、
第３のコンベア（５）が、第２のコンベア（４）に隣接し、品物を前方向に搬送する高摩擦搬送面を備え、
第３のコンベア（５）が、第２のコンベア（４）の外側横エッジ（４５）の高さに比べて高いまたは等しい内側受け横エッジ（４０）を備え、
ａ）第１のコンベア（３）の高摩擦搬送面のみに接触している品物を前方向に搬送し、
ｂ）第２のコンベアの搬送面に全体が載る品物を搬送し、重心が第２のコンベア（４）上にあって部分的に第１のコンベア（３）の搬送面に載るとともに部分的に第２のコンベア（４）の搬送面に載る品物を前方向且つ横方向に第１のコンベア（３）の搬送面から第２のコンベア（４）の搬送面に搬送し、
ｃ）第２のコンベアの搬送面に接触して前方向且つ横方向に搬送されている品物を、上方向に搬送しつつ、前方向に搬送する高摩擦搬送面を備える第３のコンベア（５）の内側受けエッジ（４０）に比べて低いまたは等しい高さで延在する横エッジを越えるように搬送し、それにより、品物を第３のコンベア上に一列に整列させる、品物の搬送方法。
【請求項１１】
第３のコンベア（５）に向かって品物を回転させるステップをさらに有する、請求項１０に記載の品物の搬送方法。
【請求項１２】
第２のコンベア（４）の外側横エッジ（４５）が、第３のコンベア（５）の内側受けエッジ（４０）の下側で延在している、請求項１０に記載の品物の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、本明細書に全体として組み込まれ、２０１３年１０月２１日に出願された米国仮出願第６１８９３８２８号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、ランダムに並んだ小包を分類し、ランダムな品物の流れを一列縦隊の流れに変更し、一列縦隊の流れに含まれない品物を分離するためのシンギュレータコンベアに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、物体の取り扱い、特に、荷物を搬送するための方法および装置と、コンベア上の小包の位置を制御するための機構に関する。
【０００４】
従来のコンベアシステムは、とりわけ所望のカテゴリーにしたがって小包を分類する小包配送の業界においては、大量の小包を高速で搬送する。小包の取り扱いの効率は、１つのユニットとしてのコンベアに載って多数の小さい小包、イレギュラーな大きさや形状の品物、または大小入り混じった品物が運ばれる場合、著しく低下する。
【０００５】
単列ではない集合ユニットとしてのコンベアシステムを通過する荷物や小包を走査して分離する場合、問題が生じる。大きな荷物が小さな小包を隠した状態で、また小さな荷物が並んだ状態で、これらが同時にスキャナを通過すると、取り違えや分類のトラブルが生じる。さらに、バッグや重量分布が不均一な他のフレキシブル容器などの荷物、幅や長さが極端な容器、または、部分的に充填されてバタバタする郵便袋などの柔らかいまたは部分的に充填された容器の場合、予測どおりの横方向のパターンで移動しないことで、分類のトラブルが生じやすい。
【０００６】
シンギュレータとして時々言及されるアンスクランブルコンベアを使用する場合、搬送方向に対して斜めに延在する軸を備える複数の駆動ローラや駆動ベルトが使用される。これにより、載置された複数の荷物がコンベアの一方のサイドに向かって横に移動して互いに位置決めされる。
【０００７】
代表的な用途における小包を分類する代表的なシンギュレータコンベアシステムは、ランダムに配置された品物を受け取り、ランダムな品物の流れを一列縦隊の流れにするデバイスを使用する。品物は、前方向および横方向の両方の力によって前方向に搬送されつつ一方のサイドに沿って位置決めされる。デバイスは、位置決めされた品物の流れが生じた後、位置決めサイドの壁に到着していない品物を小包のメインストリームから離れる横方向に分離する。代表的な構成においては、横方向に取り除かれた品物は、斜めローラ領域に戻され、メインラインの流れを通過するように、壁に対して位置決めされるための別の経路や別の機会が与えられる。品物は、前方向および横方向の両方の力によって前方向に搬送されつつ一方のサイドに沿って位置決めされる。
【０００８】
現行の技術は、箱のような固い品物に適しており、固い品物のようにふるまわないフレキシブルな小包やいくつかの小さい品物を収容する大きなバッグのような品物は重心にしたがって分離され、品物が他の品物に対して横に並んでいない場合には平行なストリームから取り除かれる。
【０００９】
塊状の複数の品物を分離して一列縦隊に再配列することにより、他の品物の寸法に比べて著しく大きい一寸法を備える荷物を得ることは困難である。不均一な荷重を備えるいくつかの荷物、部分的に充填されたバッグや箱、または細長い品物が並び合って搬送されている場合、従来の品物シンギュレータコンベアでは、並び合う一対を分離して一列縦隊にする、特に短い距離や短い滞留時間ですることは困難である。重量が不均一、寸法が不規則、および重心がずれている荷物は、シンギュレータコンベアの出口で何度も正しい姿勢にされることがある。たまに一列縦隊に配列されずに、いくつかの荷物が互いに横に並び合うまま搬送される、すなわち２つが横にならんだままの状態で搬送されることがある。その２つの荷物の幅の組み合わせにより、コンベアシステムの下流位置でトラブルが生じることがある。
【００１０】
異なるサイズの荷物（例えば、箱、郵便物、ソフトパック）、部分的に充填されたバッグや箱、または重心がずれている細長い品物などの荷重が不均一な並び合う荷物や小包を含む品物を、短い距離や短い滞留時間で効率的に分離し、１つまたはそれ以上の分離された品物の一列縦隊を形成する分離能力および姿勢変更能力を備えるシンギュレータコンベアが必要である。
【００１１】
本発明は、互いに横に並び合う２つ以上の小さい品物を分離するとともに、大きな品物が小さい品物の大きなバッグである場合に大きな品物のシンギュレータの通過を可能にすることを保証する。
【発明の概要】
【００１２】
シンギュレータコンベアシステムは、異なるサイズの荷物（例えば、箱、郵便物、ソフトパック）、部分的に充填されたバッグや箱、または重心がずれている細長い品物などの荷重が不均一な並び合う荷物や小包を、短い距離や短い滞留時間で分離して方向を変えて、１つまたはそれ以上の分離された品物の一列縦隊を形成するために、平行に隣接配置された所定数のコンベアを有する。シンギュレータコンベアシステムは、互いに横に並び合う２つ以上の小さな品物の分離を保証し、一方、大きな品物が小さい品物の大きなバッグであってもその大きな品物のシンギュレータの通過を保証する。第１のコンベアレーンは、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁に沿って品物を前方向に搬送する高摩擦面を備える。それに隣接する第２のコンベアは、小包を前方向と第１のコンベアと側壁とから離れる方向とに移動させる、前方向と横方向の両方の搬送力を備える低摩擦面、すなわち低摩擦搬送面を備える。第２のコンベアは、荷物が前方向に前進しつつ第１のコンベアから離れる横方向外側に移動するように、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラを有する。第２のコンベアの内側エッジは第１のコンベアの下方に位置し、隣接して高摩擦搬送面を備える第３のコンベアの外側受けエッジに比べて低いまたは等しい位置に向かって横方向に傾いて上方向に向いている。第１のコンベアに載っている、または第１のコンベアと第２のコンベアとに載っている荷物は、シンギュレータを介して搬送される。第１のコンベアから第２のコンベアに落ちた、または全体的に第２のコンベアに載っている荷物は、荷物の重心が第３のコンベアの縦エッジを通過して第３のコンベアにコントロールされるまで、第３のコンベアに向かって前方向および横方向に移動される。そして、荷物は、再循環またはルート変更するために落下する。
【００１３】
コード化された品物は、供給コンベアから受け取られ、平行に隣接配置された３つのコンベアを有するシンギュレータによって品物が間隔をあけた一列縦隊で配置するマルチコンベア部を介して搬送される。
【００１４】
本発明は、供給コンベアから横に並び合う品物を含む、ランダムに供給される品物を、搬送し、位置合わせし、そしてまとめて一列縦隊にするコンベアシステムに関する。品物は、供給コンベアに続くマルチレーンコンベアアセンブリを含む、分離能力を備えるシンギュレータデバイスに搬送される。供給コンベアから品物を受け取るために、シンギュレータは供給コンベアの下流側に位置決めされた状態で配置されている。下流側コンベアが、シンギュレータから、間隔をあけて二列に分離された品物を受け取る。
【００１５】
好ましい一実施の形態において、シンギュレータコンベアシステムは、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁に沿って品物を搬送するための高摩擦面を備えるベルトまたはローラを含んでいる第１のコンベアを有するおよび／またはから成る。垂直側壁にもたれて第１のコンベアに載っている荷物は、そのコンベアによって前進する。第１のレーンは、そこに載って搬送される最小の荷物に比べて広くないサイズにされている。第２のコンベアは、第１のコンベアの外側縦エッジの下方に且つ隣接するように配置された内側エッジを備え、また、第１のコンベアに向かって下方向に傾いている。第２のコンベアは、通常、第１のコンベアと少なくとも同程度の幅を備える。第２のコンベアは、通常、荷物が縦方向に前進しつつ第１のコンベアから離れる横方向外側に移動するように移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラを有する。第２のコンベアの内側縦エッジは、所定の距離をあけて第１のコンベアの外側縦エッジの下方に位置し、高摩擦面を備える第１のコンベアの外側エッジに隣接し、第１のコンベアに向かって横方向に傾いて縦方向に延在する傾斜面を形成する。第２のコンベアは、そこから落下する荷物を受け取るための低摩擦面を備える。第２のコンベアの横方向の力によって第１のコンベアと主流側壁とから離れるように第２のコンベア上に品物が引っ張られ、互いに横に並んで搬入された２つの小さな品物が分離される。第１のコンベアと第２のコンベアの外側部分とに載っている荷物は、重心が第１のコンベア上に存在する場合、前方向に移動する。しかし、重心が第２のコンベア上に載っている荷物は第１のコンベアから離れて第２のコンベア上に引っ張られる。互いに隣り合うすなわち横に並び合う荷物は、第１のコンベア上の荷物が前方向に移動し、第２のコンベアに載っている隣接する荷物が第１のコンベアから離れるように引っ張られるように、分離する。上述したように、第２のコンベアは、第１のコンベアの外側縦エッジから離れるように横方向に、また、第１のコンベアの主流側に対して反対側の第２のコンベアの外側縦エッジに隣接する高摩擦面を備える第３のコンベアのわずか上方に向かって上方向に傾斜している。第３のコンベアは、通常、第１のコンベアに比べて広くない、または、第１のコンベアと同一の幅の高摩擦コンベアである。それは、通常、第２のコンベアの幅に比べては小さく、それは品物を横方向に移動させることなく縦方向に前進させるためである。しかしながら、第１、第２、および第３のコンベアの速度は、それらの上での品物の位置合わせのために、互いに対して調節されてもよい。さらに、コンベアの速度は、シンギュレータコンベアの分離能力を向上させるために、互いに対して調節されてもよい。
【００１６】
シンギュレータコンベアシステムは、品物を前方向に搬送し、第１の搬送レーンを形成する略水平面状の高摩擦面を備える駆動式の第１のコンベアと、第１のコンベアの外側縦エッジに沿って延在する垂直側壁とを有するおよび／またはから成るシンギュレータを含む、マルチコンベアアセンブリから成るおよび／または有する。駆動式の第２のコンベアが、第１のコンベアの内側縦エッジに隣接配置されている。第２のコンベアは、第１の下方に位置する低位置側縦エッジを備え、そこから上方向に所定の角度で所定の距離まで延在して傾斜面を形成し、第１の移行ゾーンを形成している。第２のコンベアは、荷物を前方向に前進させつつ第１のコンベアから離れる横方向外側に搬送するための移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラを有する低摩擦搬送面を備える。前方向に品物を搬送するための略水平面状の高摩擦面を備える駆動式の第３のコンベアが、第２のコンベアの第２の外側エッジに隣接配置される第３の搬送レーンを形成する。第２の移行ゾーンが、第３のコンベアに対して横方向に且つ上方向に傾斜する第２のコンベアの間に形成されている。第２のコンベアが、第３のコンベアの内側受けエッジに向かって上方向に延在する外側エッジを備える。第３のコンベア上に向かって上方向に品物をガイドし、回転させ、位置合わせし、そして移動させるために、第２のコンベアの上側の外側エッジが第３のコンベアの内側エッジに対して低いまたは等しい高さに位置する。その傾斜面が、第３のコンベアに比べて上側または等しい高さで延在する第２のコンベアの搬送面の角度を形成する。垂直側壁の反対側の第３のコンベアや他の外側コンベアの外側エッジに隣接配置され、そこから落下する荷物を受け取る落下ゾーンが設けられてもよい。
【００１７】
本発明の目的は、平行に互いに隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを備えるマルチレーンコンベアアセンブリを有するシンギュレータを提供することである。コンベアは、縦軸に沿って水平面上に存在する。横に配置された側壁は、横に配置された側壁に沿って品物が前方向に搬送される第１のコンベアのサイドに沿って延在している。
【００１８】
本発明の目的は、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁に沿って品物を所定の速度で搬送するための高摩擦面を備えるベルトまたはローラを含む駆動式の第１のコンベアを提供することである。
【００１９】
本発明の目的は、高摩擦面を備える第１のコンベアレーンに載っている荷物と、第１のコンベアレーンと低摩擦面を備える第２のコンベアレーンの両方に載っている対象とを前方向に移動させることである。
【００２０】
本発明の目的は、前方向と横方向の両方の搬送力を備える低摩擦面のコンベアレーンを備える第２のコンベアを提供することである。第１のコンベアに隣接する第２のコンベアのエッジは、第１のコンベアの縦軸に沿ってわずかに下方の位置に配置されており、それにより落下が生じる。第２のコンベアの横方向の力が第１のコンベアと主流側壁とから離れるように第２のコンベア上の品物を引っ張り、それにより、互いに横に並び合う状態で搬入された２つの小さな品物を分離する。
【００２１】
本発明の目的は、第２のコンベアレーンの低摩擦搬送面を第１のコンベアから所定の角度で鉛直方向に傾けることにより、第２のコンベアの縦エッジが隣接する第３のコンベアの縦エッジに比べてわずかに高い位置にあってそれにより品物がわずかに傾いた面を前進するにつれて横方向に移動するように、第１のコンベアの外側縦エッジの下方から上方向に第３のコンベアに向かって上方向に延在する傾斜面を提供することである。第２のコンベアは、前方向の力と、第１のコンベアから離れて第３のコンベアに上方向に向かう横方向の力とを備える。
【００２２】
本発明の目的は、第１のコンベアの主流側に対して反対側の第２のコンベアのサイドに沿うように横に配置された高摩擦面のコンベアレーンを備える駆動式の第３のコンベアを提供することである。好ましい一実施の形態において、第３のコンベアは、第１のコンベアと同一の高さに位置する。第３のコンベアレーンの搬送面は、縦軸に沿って位置合わせされる場合、第２のコンベアレーンの搬送面の高さより上方に位置する。
【００２３】
本発明の目的は、第２のコンベアレーンの外側エッジを、第３のコンベアレーンの内側エッジに比べて高い位置に設けることである。
【００２４】
本発明の目的は、第３のコンベアの面を、第２のコンベアの表面の上方で延在させることである。
【００２５】
本発明の目的は、第２のレーンの面を、第３のコンベアの表面の上方で延在させることである。
【００２６】
本発明の目的は、第１のコンベアの搬送面に接触しておらずに第２のコンベアの搬送面に載っている荷物や品物が第３の高摩擦コンベアレーンの受けエッジに対して下側または等しい高さで延在する第２のコンベアの外側エッジに向かって前方向に且つ横方向に上方向の角度で搬送されるように、互いに横に並んで移動している荷物を分離する手段を提供することである。第３のコンベアレーンの上方に至る品物や荷物の部分が、その重心が第２のコンベアと第３のコンベアの互いに位置合わせされた縦エッジを通過して荷物が第３のコンベアの高摩擦面上に落下するまで、第３のコンベア上方を上方向に移動する。したがって、２つの品物が横に並び合う状態でシンギュレータに投入されると、外側に位置する品物が、その重心が第２の搬送レーンの縦エッジを越えて、そして品物が落下して第３のコンベアレーンに載るようなコントロールの明確な移行が生じるまで、前方向と横方向とに搬送される。
【００２７】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、本発明の好ましい実施の形態を示す添付の図面を参照しながら、以下の詳細の説明において明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、いくつかの図面を通じて同様の符号が同様の部分に付されている添付の図面を参照しながら、以下の説明を参考することによってより理解される。
【図１】横に配置された側壁に沿って品物を、側壁に対して平行に隣接する高摩擦面を備える第１のコンベア面、第１のコンベアに対して平行に隣接する斜めローラを有する低摩擦面を備える第２のコンベア面、および第２のコンベアに対して平行に隣接する高摩擦面を備える第３のコンベア面を備えるシンギュレータ上に向かって、搬送する複数の斜めローラを有し、バッグまたは小さい小包が配置された供給コンベアを示す上面図。
【図２】搬送面の下側エッジが第１のコンベアの下方で延在し、搬送面の上側エッジが第３のコンベアの上方で延在している傾斜面を形成している、垂直方向上側に傾いている第２のコンベアの搬送面を示す、図１の断面図。
【図３】第２のコンベアの低摩擦搬送面の縦エッジが第３のコンベアの主レーンの高さより上方の高さに位置し、第３のコンベアの面が第２のコンベアの表面上方で延在し、第２のレーンの面が第３のコンベアの表面の上方で延在する、図２の部分拡大図。
【図４】側壁と第１のコンベアに対して位置決めされた状態の小さい荷物と、それに隣接して第２および第３のコンベアに対して位置決めされた状態の大きい荷物とを示す図。
【図５】第１のコンベアに位置決めされて搬送されている小さい荷物と、第２のコンベア上に一部が配置されつつ一部が第３のコンベアによって支持されている大きな荷物を示す、図４の断面図。
【図６】第１、第２、および第３のコンベア上に配置された、小さい小包が部分的に充填されたバッグを示す、図４の断面図。
【図７】小さい荷物が第１のコンベアに位置決めされて搬送され、一部が第２のコンベアに載りつつ一部が第３のコンベアに載るように第２の大きい荷物が配置されている、図４の第１、第２、および第３のコンベアを示す図。
【図８】小さい荷物が第１のコンベアに位置決めされて搬送され、一部が第２のコンベアに載りつつ一部が第３のコンベアに載るように第２の大きい荷物が配置され、第２のコンベアが荷物を第３のコンベア上に押し上げ、高摩擦面が大きい荷物を第２のコンベアから離れて第３のコンベア上に横方向に向かうように引っ張っているまたは引きずっている、図７の断面図。
【図９】小さい荷物が側壁に隣接する第１のコンベアに位置決めされて搬送され、第２の荷物が第２のコンベアから第３の高摩擦コンベア上に引っ張られて一部がその外側エッジを越えている、図７の断面図。
【図１０】供給コンベア、高摩擦ベルトを備える第１のコンベア、低摩擦ローラを備える第２のコンベア、高摩擦ベルトを備える第３のコンベア、下流側コンベア、および第３のコンベアの縦エッジ、供給コンベア、および下流側コンベアに沿って延在する横方向傾斜面を有する第４の搬送手段を示す、本発明のシンギュレータアセンブリの斜視図。
【図１１】第１のコンベアの外側縦エッジの下方に位置する第２のコンベアの内側縦エッジと、第３のコンベアに向かって上方向に傾いた第２のコンベアの傾斜面とを示し、第２のコンベアのローラの遠位端が第３のコンベアの縦エッジの上方で延在している、図１０に示すシンギュレータアセンブリの上流側視の斜視図。
【図１２】図１０および図１１に示すコンベアシステムの下流側視の斜視図。
【図１３】出口側で、第１のコンベアと第３のコンベアの表面の上方に位置する第２のコンベアの部分とに載っている荷物を示す、図１０のコンベアアセンブリの上流側視斜視図。
【図１４】第１のコンベアに載って前方向に移動する荷物と、第３のコンベアに向かって前方向および横方向に移動する第２のコンベア上の隣接する荷物とを示す、上流側視の斜視図。
【図１５】下流側コンベアに向かって前方向に移動する、第１のコンベアと第２のコンベアの一部とに載っている荷物を示す、図１０のコンベアアセンブリの上流側視の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図１６に示すように、本発明は、並び合う品物を搬送し、位置決めし、そしてランダムに供給するためのコンベアシステムに関する。
【００３０】
図１〜図６に示すように、バッグや小さい小包６、または荷物７、８などの品物は供給コンベア１から搬送される。供給コンベア１は、分離性能を備えるマルチレーン式のシンギュレータコンベアアセンブリ１１に設けられた複数の斜めローラ（ｓｋｅｗｅｄ  ｒｏｌｌｅｒ）を有する。シンギュレータ１１は、品物を受け取るために、供給コンベア１１の下流側且つ下端の下方に位置決めされた状態で配置されている。シンギュレータは、一対の高摩擦ベルト搬送面の間に配置された複数の駆動斜めローラを含む中央搬送面を備える。下流側コンベアは、シンギュレータから間隔をあけて一列縦隊の品物を受け取る。
【００３１】
一実施の形態において、シンギュレータアセンブリ１１は、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁２に沿って品物６を搬送するために、複数のローラ、好ましくは高摩擦面を備えるベルトを有する。垂直側壁２に寄り掛かって第１のコンベア３に載っている荷物は、下流側コンベア３２に向かってコンベアを進んでいく。第１のレーンは、そこに載せられて運ばれる最小の品物に比べて広くはないサイズにされている。
【００３２】
低摩擦面を備える第２のコンベア４は、第１のコンベア３の外側縦エッジ３８に対して下方に位置して隣接する内側エッジ３６を備え、第１のコンベアに向かって下方向に傾いている複数のローラ３４を有する。第２のコンベア４は、通常、第１のコンベア３に比べて、少なくとも同等の幅、大抵の場合、より幅広い。第２のコンベア４は、通常、荷物が縦方向に前進しつつ第１のコンベアから離れる横方向外側に移動するように、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラ３４を有する。第２のコンベアの内側縦エッジ３６は、第１のコンベア３の外側縦エッジ３８の下方に所定の距離をあけて配置され、また高摩擦面を備える第１のコンベアの外側エッジ３８に隣接し、図２および図３に示すように第１のコンベアに向かって傾いて縦方向に延在する傾斜面を形成する。第２のコンベア４は、そこから落下する荷物を受け取るために、低摩擦面を備える。第２のコンベアの横方向の力は、お互いに横に並んで投入された２つの小さい品物７、８を分離するために、第２のコンベア上の品物を第１のコンベアと主流の側壁とから離れるように引っ張る。第１のコンベアと第２のコンベアの外側部分とに載る荷物は、第１のコンベア側に重心が存在する場合には前方向に進み、第２のコンベア側に重心が存在する荷物は第１のコンベアから離れるように第２のコンベア上に引っ張られる。並び合うすなわち横に並ぶ荷物は分離され、それにより、第１のコンベア上の荷物が前方向に向かって進み、第２のコンベア上の隣接する荷物が第１のコンベアから離れるように引っ張られる。上述したように、第２のコンベアは、第１のコンベアの外側縦エッジから離れるように、また第３のコンベア５の内側縦エッジ４０に向かって上方向に横に傾いている。第３のコンベア５の内側縦エッジ４０は、第１のコンベア主流側に対して反対側の第２のコンベアの外側縦エッジ４２に隣接配置された高摩擦面を備える第３のコンベアのわずか上方に位置する。第３のコンベア５は、第１のコンベアに比べて広くない幅の高摩擦コンベアであって、第１のコンベア３と同一の幅であってもよい。第２のコンベア４に比べて幅が狭い理由は、品物が横に移動することなく縦方向に前にス進むようにするためである。一方、第１、第２、および第３のコンベアの速度は、それらの上で品物を位置決めするために相対的に調節されている。
【００３３】
第２のコンベア４の傾斜面とローラの角度により、品物は、第３のコンベア５の内側縦エッジ４０を越えるようにガイドされつつ移動し、重心が第２のコンベア４のエッジを越えて第３のコンベア上に移動すると、そのエッジに沿って延在する第３のコンベア５上に載る。第２のコンベア４および第３のコンベア５に載っている荷物は、第３のコンベア５上に引きずり出され、そして、再循環またはルート変更用の横方向傾斜面シュート３０を備えて第４の搬送面を画定する取り出しシュートまたは落下ゾーンに移動する。
【００３４】
第１のコンベアに載って一列縦隊でシンギュレータを通り過ぎる荷物は、オーバーサイズの荷物や特定の寸法の荷物を取り除くために、外側縦エッジに沿った連続する別の複数の高摩擦または低摩擦ローラを選択的に備える横方向取り出し面またはシュート３０を含む下流側コンベアに搬送されてもよい。そらせ板４４が、シンギュレータの下流側に配置され、また、シンギュレータまたは他の下流側コンベアの外側縦エッジに隣接し、コンベア面から下方向に向かって、荷物をコンベアにかかる状態でガイドするためのまたは荷物の重心にもよるがコンベアから荷物を離間させるための横方向傾斜取り出し面３０を有する第４の搬送面に接続してもよい。
【００３５】
供給コンベア１は、通常、シンギュレータ１１より幅広いとは言わないまでも幅広く、また、荷物が第１のコンベア３と側壁２とに向かって縦方向Ｌに前進しつつ横方向内側Ｌ’’に搬送されるように、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラを有してもよい。供給コンベアはまた、側壁２に隣接してシンギュレータの内側高摩擦コンベアに搬送する近位部分４６と、第２のコンベアに搬送する第２の遠位部分４８と、第３のコンベアに搬送する第３の部分５０と、傾斜送出シュート３０を形成する横面を有する隣接搬送面に向かって外側に延在する選択的な第４の部分からなるジグザク状に終端してもよい。追加的な遠位端部分が、他のコンベア、および／または、送出すなわち指向シュートに搬送することも可能である。
【００３６】
シンギュレータ１１の好ましい形態は、互いに隣接するように平行に並ぶ３つの駆動コンベア３、４、５を含んでいる。同一のコンベア構成を有する追加的なレーンも可能である。コンベアは、通常、これらの長手軸に沿って水平姿勢をとる。横に配置された側壁２は、品物がその横配置側壁２に沿って前進するように、第１のコンベア３の側端に沿って延在している。
【００３７】
第１の駆動コンベアレーン３は、搬入された品物がそうように配置される垂直側壁２に沿って所定の速度で品物７、８を搬送するための第１の高摩擦面を備えるソリッドまたはメッシュのベルト２２、あるいは複数のローラを含んでいる。そのコンベアの幅は、荷物のサイズすなわち寸法によって決定されている。第１のコンベアの幅は、最小の荷物と等しいサイズにされている。
【００３８】
低摩擦面コンベアレーンを備える第２のコンベア４は、縦方向（Ｌ）と横方向（Ｌ’）の両方の搬送力を備えている。第２のコンベア４は、通常、荷物が縦方向（方向Ｌ）に前進しつつ第１のコンベア３と側壁２とから離れる横方向外側（Ｌ’）に移動するように、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラ３４を有する。荷物が第１のコンベア面３上で側壁２に沿って縦方向に一列縦隊で移動するので、または重心や摩擦力により、荷物の一部が第１のコンベア３のエッジを越え、一部が前方向Ｌと横方向Ｌ’とに移動する第２のコンベア４上に載る。荷物は、一部が第１のコンベア３の高摩擦面上に載っている間は前方向に移動する。低摩擦面を備える第２のコンベア４の幅は、通常、第１および第３のコンベアの幅に比べて大きく、荷物を横方向に移動させてそこから離れさせるために低摩擦面を備える。
【００３９】
図１０に示すように、第１のコンベアの外側エッジ３８に隣接する第２のコンベアの内側エッジ３６は、縦軸に沿いつつわずかに低い位置に配置される。第１のコンベア３の高摩擦面と第２のコンベア４の低摩擦面の両方に載っている荷物が第１のコンベア３によって確実に保持されて前方向に搬送されるように、第１のコンベアは、所定の降下量３３で降下し、第１のコンベアと第２のコンベアとの間に高低差を設けている。第２のコンベア４の低摩擦搬送面は、第１のコンベアの外側エッジから最大でも３０度である所定の角度で垂直方向上側に傾いている。それにより、第２のコンベアの外側縦エッジ４５が隣接する第３のコンベアの内側縦エッジ４０に比べてわずかに低くなるように第３のコンベアに向かって上方向に延在する傾斜面が提供される。品物は、傾斜面上を前方向に進むにしたがって横方向に移動する。
【００４０】
したがって、第２のコンベアの低摩擦搬送面は、第１のコンベアに対して位置決めされる場合には、高摩擦の第１のコンベアの主レーンの高さより下方に配置される。第２のコンベアは、第１のコンベアから離れるような、また第３のコンベアに向かって上に向かうような前方と横方向の力を備える。傾斜した第２のコンベアの上側の外側エッジ３３は、第３のコンベアの縦受けエッジ４０に対してわずかに下側または等しい高さの縦方向移行ゾーン３６に向かって上方向に延在している。
【００４１】
第２のコンベア４のレーンの搬送面は、図２および図３に示すように、主高摩擦第１のレーンに対して位置決めされる場合、主第１のコンベア３のレーン（ＤＩＭ  Ａ）の搬送面の高さより下方に配置される。第２のコンベア４の第２の面の搬送面を含む面は、第３のコンベア５の第３の高摩擦面の搬送面の上方（ＤＩＭ  Ｃ）で延在している。第２のコンベア５のレーンの搬送面は、位置決めされて移行ゾーンを形成する場合、第３のコンベアレーン３を含む面の高さより下方（ＤＩＭ  Ｂ）に存在する。
【００４２】
供給コンベア上で互いに横に並んでいる２つの荷物がシンギュレータに供給される場合、互いに横に並んだ状態で搬入された２つの小さい荷物を分離するために、第１のコンベアの前方向の力が荷物を側壁に向かって前方向に進め、第２のコンベアの横方向の力が隣接する荷物を主流の側壁から離れるように移動させる。
【００４３】
駆動式の第３のコンベアは、第１のコンベアの主流側に対して反対側の第２のコンベアレーンのサイドに沿って横に配置された高摩擦面コンベヤレーンを備える。好ましい一実施の形態の場合、第３のコンベアは、第１のコンベアと同一の高さに配置される。第３のコンベアレーンの搬送面は、縦エッジに沿う場合、第２のコンベアレーンを含む面の高さより上方に存在する。
【００４４】
第１のコンベアレーンのサイドを越えて一部が第２のコンベアレーンに載っている大きな荷物は前方向に運ばれる。
【００４５】
第３のコンベアレーンの上方に至る品物または荷物の一部は、重心が第２のコンベアと第３のコンベアとの対向し合う縦エッジを通過して品物を送出位置に向かって前方向に移動させる第３のコンベアの高摩擦面上に荷物が落下するまで、第３のコンベアレーンの上方に向かって移動する。
【００４６】
第１および第３のコンベア３、５の高摩擦搬送レーンは、ラバーやエラストマー化合物などの高摩擦面で覆われたまたはコーティングされたローラを有する無端状のコンベアベルトによって形成することができ、ローラはプラスチックまたはラバー化合物であって、ソリッドまたはメッシュのベルトはラバー、エラストマー、またはポリマーである。第２のコンベア４の低摩擦搬送レーンは、通常、アルミニウムやステンレス鋼などの金属またはプラスチック材料から成る。第２のコンベアレーンは、プラスチックモジュラーベルトを使用し、横方向成分を持つ搬送力を発生させる駆動ローラを含むことによって形成してもよい。
【００４７】
第１のコンベアと第３のコンベアの高摩擦搬送レーンは、実質的に水平で主流方向に対して直交する軸を備え、高摩擦面を備える複数のローラによって形成することができる。第１のコンベアと第３のコンベアは、同種である必要はないが、好ましくは無端状のベルトと高摩擦面を備えるローラとを有する。
【００４８】
第２のコンベア４のレーンは、第１の高摩擦コンベアの主流方向に向かい、第１のコンベアと主壁とから離れる横方向成分と、第１のコンベアの主流レーンから離れる横方向の上方向成分とを含む搬送力を発生させる姿勢にされた複数のローラによって形成することができる。
【００４９】
装置全体は、両方の高摩擦面が水平な状態で配置されなくてもよいが、第２のレーンが水平面から下がるような角度で、または３つが傾いた状態で配置される。しかし、上述したような相対的な位置関係は維持される。
【００５０】
別の好ましい実施の形態において、第２のコンベアは、前方向および第１のコンベアから離れて第３のコンベアに向かう横方向に移動する低摩擦面を備える。第２のコンベアのエッジは、第１のコンベアの下方に配置され、第１のコンベアから第３のコンベアに向かって上方向に、また第３のコンベアの面のわずか上方に位置するように傾いた傾斜面を形成する。この構成において、荷物がその一部が第１と第２のコンベアに載っている状態で移動するとき、荷物は前方向に引っ張られる。荷物は、傾斜面に沿って第２のコンベアから第３のコンベアに向かって移動する。さらに、第２のコンベアと第３のコンベアとに載っている荷物は、重心が第３のコンベアの上方にあって第３のコンベアに支持される第３のコンベア上の位置まで引きずられる。高摩擦面を備える第１のコンベアの速度は、第２のコンベアに比べて高くてもよく、それにより、第２のコンベアに載っている状態または（第１および第２のコンベア）に載っている状態で移動方向に搬送されている荷物に比べて側壁に隣接する荷物がより優位に移動するので、荷物が一列縦隊に並べられる。本発明の特徴は荷物や品物の一部分が接触することに基づいて荷物を位置合わせして配置することであるので、シンギュレータは、搬送面の移動方向に交差する荷物寸法方向に並び合う荷物を、荷物の重心とともに荷物の横幅方向に移動させることによって離間させる。部分的に充填されたバッグなど荷重が一様に分布しない場合、バッグは、荷物の重心によって第１のコンベアまたは第２のコンベア上に移動して配置される。第２のコンベアと第３のコンベアの両方に載って搬送面の移動方向と交差する横方向寸法を備える荷物は、第３のコンベア上に引っ張られる。
【００５１】
本発明はまた、品物を搬送する方法を含んでいる。本方法は、複数の品物を一列縦隊でまたは並び合う状態で、平行に隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを有するシンギュレータデバイス上に移送することから成るまたは含んでいる。搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁に沿って前方向に品物を搬送するために、品物を、高摩擦面を備える第１のコンベアに沿って移動させる。第１のコンベアに隣接配置された低摩擦面を備える第２のコンベアに品物を移動させる。この場合、第２のコンベアの縦エッジは、第１のコンベアに比べて低い高さ位置に存在する。また、荷物が縦方向に前進しつつ、横方向に且つ上方向に傾斜する第２のコンベアによって第１のコンベアから離れる横方向外側に搬送されるように、第２のコンベアは、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数の駆動ローラを有する。品物は、前方且つ上方向に、また第２のコンベアから、高摩擦面を備える第３のコンベアに向かって横方向に移動する。
【００５２】
特に、品物を運送する方法は、平行に隣接配置された少なくとも３つの駆動コンベアを有するシンギュレータを含む搬送システムを利用する。このシンギュレータは、搬入された品物が沿うように配置される垂直側壁に沿って品物を前方に搬送するための高摩擦面を備える第１のコンベアを含んでいる。第２のコンベアは、第１のコンベアに対して低い高さに隣接配置された低摩擦面を備える。第２のコンベアはまた、荷物が縦方向に前進しつつ第１のコンベアから離れる横方向外側に搬送されるように、移動方向の縦成分に対して斜めの回転軸を備える連続する複数のローラを有する。第２のコンベアは、横方向且つ上方向に傾斜している。第３のコンベアは、第２のコンベアの上側の外側エッジに比べて高いまたは等しい高さで隣接して配置されて品物を前方向に搬送する高摩擦面を備える。本方法は、第１のコンベアの高摩擦面の搬送レーンのみに接触する品物を前方向に搬送するステップと、第１のコンベアと第２のコンベアの低摩擦面の搬送レーンとの両方に接触する品物を前方且つ第１のコンベアの高摩擦面の搬送レーンからの離れる横方向に移動させるステップとを含んでいる。第２の搬送レーンに接触して第１の搬送レーンから離れた品物は、品物がシュートに落ちて取り除かれるまたは再循環される場合には該品物の重心が第３のコンベア上方に至るまで、前方向に進む高摩擦面レーンを備えて品物を前方向および横方向に移動させる第３のコンベア上方で延在する縦エッジを越えるように搬送される。
【００５３】
分離方法は、第１のコンベアの高摩擦面に接触している品物と、第１のコンベアレーンと低摩擦面を備える第２のコンベアレーンとの両方に接触している品物とを、前方向に搬送するステップを有する。第２の搬送レーンの表面上に載っている品物を、前方向および上方向に移動させ、品物の重心が第３のコンベア上方に至るまで、前方に進む高摩擦面を備える第３のコンベア上方で延在する縦エッジを越えさせる。第３のコンベアの外側エッジに隣接してそこから落ちた荷物を受け取る落下ゾーンに向かって荷物を第３のコンベアから移動させる。
【００５４】
上述した説明は、主に理解のためのものであり、そこから理解されるものには限定されない。当業者にとっては、本発明の意図や添付の請求項の範囲を逸脱することなく、本開示に基づく改良は自明である。したがって、本発明は、本明細書にて説明された特定の実施例によって限定されない。むしろ、添付の請求項の意図や範囲が保護の対象である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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