專利名稱：紙片材拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中 所描述的實施例涉及一件件拾取例如郵件的堆積紙片材并進給它們的紙 片材拾取裝置。
背景技術(shù)：
紙片材處理設(shè)備(例如處理如明信片或密封的信件的郵件處理器)包括例如拾取 裝置、識別裝置(OCR)、堆積裝置、剔除件(RJ)堆積裝置、回轉(zhuǎn)裝置、連接相應(yīng)裝置的傳送路 徑、把所攜帶的紙片材(郵件)分選到相應(yīng)裝置的門和其他裝置。裝載在拾取裝置的供給 單元的多個紙片材被拾取裝置一件件拾取，分離成每個紙片材，然后供給至識別裝置。識別 裝置識別紙片材，確定紙片材的目的地(例如RJ堆積裝置或堆積裝置)，并且還確定是否每 個紙片材將被傳送通過傳遞線路(例如回轉(zhuǎn)裝置)并且之后往回走。然后，每個紙片材經(jīng) 由傳送路徑和門機構(gòu)被傳遞至確定的裝置，被傳送的紙片材在該裝置中經(jīng)過各種處理。通過負壓吸附每個紙片材且拾取紙片材的吸附型拾取裝置已被提出作為在紙片 材處理設(shè)備中的紙片材處理裝置(例如JP-A2008-280139 [特開]和JP-A 2001-335165 [特 開])。這種拾取裝置包括空氣吸附結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用穿孔帶和空氣室吸附單個紙片材；以 及分離輥，其吸附和分離第二紙片材，以防止兩個紙片材被同時拾取。而且，該拾取裝置包 括光學傳感器，該傳感器檢測供給單元中紙片材的存在與否或密度，紙片材是從該供給單 元供給的。當傳感器通過透射(transmission)確定不存在紙片材時，操作供給單元以給定 速度將下一紙片材進給至拾取位置。在上文所描述的紙片材拾取裝置中，紙片材通常被密集地堆放在例如這樣一個部 分中，在該部分中，具有較小厚度的紙片材在放置在供給單元中的紙片材摞中是連續(xù)的。因 此，供給單元以高于理想速度的速度推動紙片材，而紙片材堵塞容易出現(xiàn)在拾取位置附近。 在這種情況下，最早的紙片材無法被穩(wěn)定地拾取，或者可能出現(xiàn)紙片材的偏斜進給或者重 疊進給。相反，在其中具有較大厚度的紙片材是連續(xù)的部分中，供給單元的紙片材進給被延 遲，而因此，紙片材的拾取可能變得斷斷續(xù)續(xù)。在這樣的情況下，紙片材處理設(shè)備的處理速 度會降低。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，根據(jù)實施例，提供了一種紙片材的拾取裝置，該拾取裝置的特點在于包 括輸入單元，該輸入單元配置成以堆疊的方式支承多個紙片材；供給機構(gòu)，該供給機構(gòu)配 置成沿堆疊方向移動所放置的多個紙片材且將位于移動方向末端的每個紙片材供給至輸 入單元上的拾取位置；拾取機構(gòu)，該拾取機構(gòu)配置成一件件地從輸入單元拾取處在拾取位 置的紙片材；傳遞機構(gòu)，該傳遞機構(gòu)配置成沿傳送路徑傳遞由拾取機構(gòu)拾取的紙片材；厚 度檢測器，該厚度檢測器配置成檢測由拾取機構(gòu)拾取的每個紙片材的厚度；紙片材傳感器， 所述紙片材傳感器配置成檢測拾取位置上游側(cè)上的紙片材的密度狀態(tài)；和控制單元，所述 控制單元配置成根據(jù)從厚度檢測器獲得的所拾取的紙片材的每單位時間的厚度信息來確定供給機構(gòu)的紙片材供給速度或進給量，并且配置成依據(jù)從紙片材傳感器獲得的紙片材的 密度信息來確定是否要操作或停止供給機構(gòu)。


圖1是示范性框圖，該圖簡要示出了根據(jù)第一實施例的郵件處理設(shè)備；圖2是示范性平面圖，該圖示出了郵件處理設(shè)備中的拾取裝置；圖3是示范性透視圖，該圖顯示了拾取裝置中的拾取帶和引導件；圖4是示范性透視圖，該圖顯示了引導件；圖5是示范性透視圖，該圖顯示了拾取裝置中的吸取機構(gòu)；圖6是示范性框圖，該圖示出了拾取裝置中的控制單元和各種傳感器；圖7是示范圖，該圖簡要示出了具有同樣厚度的郵件裝載在拾取裝置中的狀態(tài)；圖8是示范圖，該圖示出了拾取裝置中每單位時間的郵件厚度的變化；圖9A和9B是示范圖，每個圖都示出了郵件厚度和進給速度的關(guān)系；圖10是示范平面圖，該圖示出了根據(jù)第二實施例的拾取裝置；圖11是示范圖，該圖顯示了以傾斜狀態(tài)裝載在拾取裝置中一組郵件；和圖12是示范圖，該圖顯示了拾取裝置中郵件的姿態(tài)校正操作。
具體實施例方式下文將參照附圖對各實施例進行說明。圖1是示范性框圖，該圖簡要示出了根據(jù)第一實施例的郵件處理設(shè)備100，該郵件 處理設(shè)備包括紙片材拾取裝置1。該郵件處理設(shè)備100包括識別單元102、拾取單元109、回 轉(zhuǎn)單元106和在拾取裝置1旁邊的堆積單元108.應(yīng)當指出，盡管在根據(jù)該實施例的處理設(shè) 備100中處理的紙片材是郵件，處理目標介質(zhì)(即紙片材)并不限于郵件。多個郵件(例如明信片或密封信件)以這樣的狀態(tài)堆疊和裝載在拾取裝置1中， 且通過操作下文中將要說明的拾取裝置，它們被一件件拾取到傳送路徑101上。多對環(huán)形 傳送帶(未示出)沿傳送路徑101延伸，以將傳送路徑101夾在中間。每個被拾取的郵件 由傳送帶保持并傳送。被拾取到傳送路徑101的郵件供給至識別單元102，在該識別單元處，從郵件讀取 各種信息。識別單元102基于讀取的各種信息確定郵件的傳遞狀態(tài)或分選目的地。具體 地，識別單元102讀取諸如郵政編碼或書寫在郵件上的地址的目的地信息，并確定分選目 的地。在通過識別單元102之后，郵件的傳送方向通過門Gl分選。也就是說，被識別單元 102確定為必須剔除的郵件的郵件通過門Gl傳送到剔除單元109并堆積在剔除單元104。 其它郵件通過門Gl被傳送到堆積單元108并堆積在該堆積單元中。此時，當識別單元102確定郵件的傳送方向必須反轉(zhuǎn)時，郵件通過門Gl和門G2被 供給至回轉(zhuǎn)單元106，傳送方向在該單元106中反向。其傳送方向不必反向的每個郵件則通 過門G2繞過回轉(zhuǎn)單元106，以被傳送到堆積單元108。經(jīng)傳送路徑101供給至堆積單元108的郵件根據(jù)識別單元102中的識別結(jié)果分選 并堆積在相應(yīng)的分選和堆積袋(未示)中。分選和堆積在每個分選和堆積袋中的郵件堆積成其上側(cè)和下側(cè)對齊的狀態(tài)?，F(xiàn)在來詳細說明紙片材的拾取裝置1。圖2是示范平面圖，該圖示出了拾取裝置1。拾取裝置1包括輸入單元51，多個 堆疊的郵件P以直立狀態(tài)裝載在輸入單元中，在直立狀態(tài)下，每個郵件基本垂直于水平面 直立；供給機構(gòu)2，該供給機構(gòu)沿堆疊方向移動多個郵件P并將位于移動方向的末端的郵件 P供給至下文描述的拾取位置87 ；拾取機構(gòu)56，該拾取機構(gòu)將供給至拾取位置87的郵件P 沿其平面方向進給(在這一示例中，該平面方向是基本垂直于移動方向的方向)，并將它拾 取到下文描述的傳送路徑10 ；吸取機構(gòu)53，該吸取機構(gòu)吸取朝著拾取位置87的、通過輸入 單元51輸入的郵件P中的最早的郵件；分離機構(gòu)54，該分離機構(gòu)將要輸出以跟隨從拾取位 置87拾取的郵件P的第二和隨后的郵件P與第一郵件P分離；輔助機構(gòu)55，該輔助機構(gòu)產(chǎn) 生負壓以在拾取機構(gòu)56的上游側(cè)上作用于供給至拾取位置87的郵件P，并且沿向前以及 向后方向旋轉(zhuǎn)，以協(xié)助郵件P的拾取操作；和傳遞機構(gòu)58，該傳遞機構(gòu)將已經(jīng)通過分離機構(gòu) 54的郵件P以稍微低于拾取速度的速度摘取，并將其傳送到下游側(cè)。拾取裝置1具有兩個傳感器57a和57b并且還具有多個傳遞引導件84，這兩個傳 感器檢測已被從位于輸入單元51 —端的拾取位置87拾取到傳送路徑10的郵件P的通過。 兩個傳感器57a和57b中的每一個都具有光發(fā)射部和光接收部，以將郵件P沿其通過的傳 送路徑10夾在中間，并且當郵件P阻擋這些部分的光軸時，依次地檢測郵件P的通過。而 且，多個傳遞弓I導件84與郵件P的端部側(cè)或表面接觸，以引導其移動或傳遞。多個郵件P以堆疊和直立的狀態(tài)集體放置在輸入單元51中。兩個底帶8a和8b 設(shè)置在輸入單元51的底部。底帶8a和8b與每個郵件P的下端側(cè)接觸，且沿堆疊方向(圖 中箭頭F所示的方向)移動郵件P。背板(backup plate)9設(shè)置在其面向位于沿移動方向 的多個郵件P的后端處的郵件P的位置上。背板9連接至一個底帶(例如底帶8b)，沿箭頭 F所示的方向與底帶8b配合移動。背板9將郵件P推向拾取位置，并且將處在移動方向的 末端的郵件P供給至拾取位置87。也就是說，兩個底帶8a、8b和背板9作為供給機構(gòu)2。一個傳遞弓I導件84沿著箭頭F的方向延伸，以限定輸入單元51的一側(cè)，且其引導 每個郵件P的端部側(cè)。多個其它傳遞引導件84沿拾取位置87設(shè)置在輸入單元51的一個 端部側(cè)，用于將沿箭頭F的方向供給的位于移動位置末端的郵件P阻擋和定位在拾取位置 87，并也用于接觸和弓I導要從拾取位置87拾取的郵件P的一個表面。拾取機構(gòu)56具有室52、引導件60和真空泵61 (或等效物)。真空泵61通過管62 連接至室52的內(nèi)部。拾取機構(gòu)56包括環(huán)形拾取帶79和驅(qū)動該拾取帶79的馬達81，該環(huán) 形拾取帶具有在至少一個固定區(qū)域中的部分，其沿著拾取位置87在圖中箭頭Dl所示的方 向上(郵件P的拾取方向)行進。拾取帶79卷繞在多個輥80上，以這樣的方式拉伸，即， 其至少一部分沿拾取位置87和從拾取位置87延續(xù)的傳送路徑10在圖中箭頭Dl的方向上 行進。 引導件60設(shè)置在拾取帶79的內(nèi)側(cè)上，且面向拾取位置87，使得拾取帶79位于引 導件60和拾取位置87之間。室52設(shè)置在引導件60的后表面?zhèn)壬?，即，這樣一個位置，在 該位置上，其面向拾取位置87，以使拾取帶79和引導件60夾在中間。拾取帶79具有許多 如圖3中以放大方式所示的吸附孔79a。如圖4所示，引導件60具有多個細長縫60a，其沿 拾取帶79的行進方向Dl延伸。
如圖2所示，當操作真空泵61以在室52中形成真空時，負壓(圖中箭頭Si)通過 面向引導件60的室52的開口(未示)、引導件60的多個縫60a和在箭頭Dl的方向上行進 的拾取帶79的許多吸附孔79a作用在供給至拾取位置87的郵件P上，并且郵件P被吸附 在拾取帶79的表面上，并隨著拾取帶79的行進從拾取位置87被拾取到傳送路徑10上。此時，沿箭頭Sl的方向的真空泵61的吸附力以這樣的方式加載，即，用于沿拾取方向Dl傳送吸附在拾取帶79上的第一郵件P的傳遞力變得大于至少作用在第一郵件P和 第二郵件P之間的摩擦力。盡管該拾取機構(gòu)56將拾取位置87上的郵件P —件件帶到傳送 路徑10上，下文所描述的分離機構(gòu)59將帶到傳送路徑10上的處在堆疊狀態(tài)中的多個郵件 P彼此分離。吸附結(jié)構(gòu)53包括相對于拾取位置87設(shè)置在傳遞引導件84的后表面?zhèn)壬系氖?4， 和抽吸室64中的空氣的鼓風機65 (或等效物)。鼓風機65通過管66連接至室63的內(nèi)部。 室63設(shè)置在拾取機構(gòu)56和下文描述的輔助機構(gòu)55之間，并且與拾取位置87相鄰，其姿態(tài) 允許其開口部分面向傳遞引導件84的后表面。另外，如以放大的方式部分地顯示在圖5中 的，傳遞引導件84具有多個孔84a，該孔具有依據(jù)室63的開口的寬度的尺寸?？?4a設(shè)置 在室63的開口中。當操作鼓風機65抽吸室63中的空氣時，通過傳遞引導件84的多個孔84a產(chǎn)生沿 圖中箭頭Bl方向的氣流，且放入輸入單元51中的多個郵件P中最靠近拾取位置87的郵件 P被抽吸到拾取位置87。在抽吸拾取位置87的郵件P被拾取后，下一郵件P被抽吸到拾取 位置87。提供該吸取機構(gòu)53使得能夠快速地將作為下一拾取目標的郵件P供給至拾取位 置87。因此，即使由供給機構(gòu)2所產(chǎn)生的沿箭頭F方向的供給力減小，第一郵件P本身總是 可以被穩(wěn)定和快速地供給至拾取位置87。因此，拾取機構(gòu)56拾取郵件P的操作速度可以提 尚ο分離機構(gòu)54相對于傳送路徑10設(shè)置在拾取機構(gòu)56的另一側(cè)，在拾取位置87的 下游側(cè)(圖2的上側(cè))延伸。在對傳送通過傳送路徑10的郵件P施加負壓的同時，該分離 機構(gòu)54沿著相對于郵件P的拾取方向的相反方向施加分離扭矩。也就是說，當操作該分離 機構(gòu)54時，即使第二和后續(xù)(三或更多個郵件可以以堆疊的狀態(tài)被拾取)郵件P被輸出以 追隨從拾取位置87被拾取的郵件P，第二和后續(xù)郵件P被負壓和分離扭矩阻擋或者沿相反 方向折返，使這些郵件P與第一郵件P分離。更具體地，分離機構(gòu)54包括沿向前(拾取方向Dl)和向后兩個方向旋轉(zhuǎn)的分離輥 68。分離輥68由剛性體(例如基本圓柱形的金屬材料)構(gòu)成，且其設(shè)置在這樣的位置上， 在該位置，其外周表面暴露給傳送路徑10。分離輥68可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(即圓柱體 67)上，該圓柱體具有下文描述的室64。分離輥68具有許多穿過輥68且朝其內(nèi)周表面和 外周表面開口的吸附孔。圓柱體67具有用于產(chǎn)生負壓的室64，且其定位成其中該室64的 開口面向傳送路徑10的姿態(tài)。分離機構(gòu)54具有交流(AC)伺服電機69和環(huán)形定時帶70，該交流伺服電機在所需 的扭矩下沿向前和向后兩個方向上旋轉(zhuǎn)分離輥68，該環(huán)形定時帶配置成將電機69的驅(qū)動 力傳遞給分離輥68。定時帶70繞固定至電機69的旋轉(zhuǎn)軸的皮帶輪和一個沒有圖示的固定 至分離輥68的旋轉(zhuǎn)軸的皮帶輪纏繞和拉伸。而且，分離機構(gòu)54包括真空泵71，該真空泵通 過管72與圓柱體67的室64連接。
當操作真空泵71以在室64中形成真空時，經(jīng)由室64的開口和分離輥68的許多 吸附孔中面向室64的開口的特定吸附孔產(chǎn)生作用于經(jīng)過傳送路徑10的郵件P表面上的負 壓，且郵件P吸附在分離輥68的外周表面上。此時，當分離輥68在旋轉(zhuǎn)時，分離輥68沿旋 轉(zhuǎn)方向的傳遞力也給予吸附在分離輥68的外周表面上的郵件P。另一方面，交流伺服電機69驅(qū)動分離輥68，以沿著與拾取方向Dl相反的方向D2 恒定地將固定的分離扭矩賦予分離輥68。當被傳送通過傳送路徑10的郵件P的數(shù)量是一 個時，此分 離扭矩設(shè)定成使得已吸附所述一個郵件P的分離輥68能夠與郵件P —起沿拾取 方向Dl旋轉(zhuǎn)的水平。當多個郵件P以堆疊狀態(tài)被拾取到傳送路徑10上時，分離扭矩設(shè)定 成使得能夠使分離輥68側(cè)的第二和后續(xù)郵件P停止或折返到相反方向的水平，從而，這些 郵件P可與第一郵件P分離。在一個郵件P正常地從拾取位置87拾取并傳送通過傳送路徑10的狀態(tài)中，由拾 取機構(gòu)56沿向前方向(箭頭Dl的方向)施加到郵件P上的傳遞力大于由分離輥68沿相 反方向施加到已沿相反方向D2接收分離扭矩的郵件P上的傳遞力，郵件P沿向前方向Dl 被傳送，并且分離輥68沿向前方向Dl與郵件P—起旋轉(zhuǎn)，并沿著與拾取方向相反的方向停 止或空轉(zhuǎn)。在分離輥68沿相反方向D2空轉(zhuǎn)運行的情況下，當連續(xù)賦予固定分離扭矩時，旋轉(zhuǎn) 速度逐漸提高。因此，郵件P的拾取可能會受到不利影響。為了避免該特點，在此實施例中， 將一上限賦予分離輥68的反轉(zhuǎn)速度。具體地，設(shè)定了上限速度，該上限速度的絕對值小于 郵件P的拾取速度。如圖2所示，輔助機構(gòu)55設(shè)置在圖中吸取機構(gòu)53的下側(cè)(即，沿郵件P的拾取方 向Dl的拾取機構(gòu)56的上游側(cè))，且包括基本上與分離機構(gòu)54相同的構(gòu)型。也就是說，輔助 機構(gòu)55包括可沿向前方向Dl和向后方向D2雙方向旋轉(zhuǎn)的輔助輥75。輔助輥75可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(即，固定地設(shè)置成面向拾取位置87的圓柱體 74)上。輔助輥75具有穿過輥75和朝其內(nèi)周表面和外周表面開口的多個吸附孔。輔助輥 75由剛性體(例如基本圓柱形的金屬材料)構(gòu)成，且其外周表面定位成暴露給拾取位置 87。圓柱體74具有用于產(chǎn)生負壓的室73。圓柱體74定位成其中該室73的開口面向拾取 位置87的姿態(tài)。輔助機構(gòu)55包括交流伺服電機88和環(huán)形定時帶76，該交流伺服電機以所需扭矩 沿向前和向后兩個方向旋轉(zhuǎn)輔助輥75，該環(huán)形定時帶配置成將電機88所產(chǎn)生的驅(qū)動力傳 遞給輔助輥75。輔助機構(gòu)55包括真空泵77，該真空泵通過管78與圓柱體74的室連接。輔助機構(gòu)55能夠以想要的速度沿向前和向后兩個方向旋轉(zhuǎn)輔助輥75以及停止該 輥，且其還通過打開/關(guān)閉由真空泵77產(chǎn)生的負壓來支持郵件P的拾取操作和分離操作。如圖2所示，將拾取機構(gòu)56拾取的郵件P傳遞至下游側(cè)的傳遞機構(gòu)58包括多個 傳遞輥22和83、張緊輥26、傳遞帶20、82和85、和張緊機構(gòu)21。傳遞輥83被設(shè)置在分離 輥68的下游側(cè)并鄰近傳送路徑10。傳遞帶82纏繞在傳遞輥83和另一沒有圖示的傳遞輥 上。傳遞帶20纏繞在張緊輥26和傳遞輥22上，且該傳遞帶20與傳送路徑10 —起限定傳 送路徑10并與傳遞帶82接觸。張緊機構(gòu)21包括張緊臂24，其具有被樞軸25可旋轉(zhuǎn)地支承的中心部分。張緊輥 26可旋轉(zhuǎn)地支承在張緊臂24的一端。張緊彈簧27安裝在張緊臂24的另一端以被壓迫。因此，張緊臂24圍繞樞軸25沿逆時針方向被壓迫且與阻擋件29彈性地接觸。結(jié)果，張緊 輥26和傳遞帶20沿傳送路徑10的方向被壓迫，且傳遞帶20在保持張力的狀態(tài)下與傳遞 帶82接觸。進一步，傳遞帶85纏繞在另一傳遞輥22和沒有圖示的另一傳遞輥上，且傳遞 輥85與傳遞帶82接觸。配置成使兩個傳遞輥22同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動帶23纏繞在這些輥上。 郵件P保持在傳遞帶82和傳遞帶20之間且被這些傳遞帶傳送。如圖2和圖 3所示，拾取裝置1包括厚度檢測器120和計數(shù)傳感器(計數(shù)器)121， 該厚度檢測器檢測被拾取的郵件P的厚度，而計數(shù)傳感器計算被拾取的郵件P的數(shù)量。厚 度檢測器120和計數(shù)傳感器121在傳感器57a和57b的下游側(cè)設(shè)置于傳送路徑10。而且， 在拾取位置87的上游側(cè)，拾取裝置1包括信件傳感器(紙片材傳感器)122和推力檢測傳 感器123，該信件傳感器檢測放置在輸入單元51中的郵件P的存在與否或密度，而該推力檢 測傳感器檢測由供給機構(gòu)2產(chǎn)生的用于郵件P的推力，尤其是作用在最早的郵件P上的推 力。應(yīng)當指出，厚度檢測器120也可用作計數(shù)傳感器121。傳感器57a和57b、厚度檢測器120、計數(shù)傳感器121和信件傳感器122連接至拾 取裝置1的控制單元200，以將每一檢測信號輸入至控制單元200。控制單元200連接著驅(qū) 動真空泵61、71和77的驅(qū)動器202、驅(qū)動鼓風機65的驅(qū)動器204和驅(qū)動交流伺服電機69、 79和81的驅(qū)動器206，控制單元200根據(jù)來自每個傳感器的檢測信號驅(qū)動每個驅(qū)動器。信件傳感器122設(shè)置在靠近拾取位置87的上游側(cè)的位置上，且透射 (transmitting)或反射光學傳感器或其它各種傳感器可用作該信件傳感器。作為其所起作 用的例子，信件傳感器122檢測傳感器122的光軸上的郵件P的存在與否或者檢測郵件P的 密度。當控制單元200基于來自信件檢測器122的檢測信號確定在拾取位置87附近堆積 的郵件P的存在稀疏時(盡管檢測到信件邊緣，當存在許多間隙以允許光軸從其中通過)， 它移動供給機構(gòu)2，以促進將郵件P供給至拾取位置87的操作。信件傳感器122的檢測方 向不限于附圖，并且可以選擇不同方向，例如，從郵件P的前側(cè)或郵件P的下側(cè)檢測每個郵 件的方向。作為推力檢測傳感器123，例如，壓力傳感器或通過使用杠桿和彈簧來檢測杠桿的 推動量的傳感器可用于確定郵件P朝著拾取位置87被推動多少。例如，當控制單元200基 于來自推力檢測傳感器123的檢測信號確定郵件P根本沒有被推動時(即當檢測到的推力 小于基準值時)，其移動供給機構(gòu)2，以促進將郵件P供給至前側(cè)的操作。另外，當郵件P被 過度地推動時(即，當所檢測到的推力小于基準值時)，控制單元200可通過沿相反方向操 作供給機構(gòu)2來減輕郵件P的過度堵塞狀態(tài)。推力檢測傳感器123可測量推力本身或者僅 僅檢測郵件P的存在與否。在郵件處理設(shè)備中，如圖7所示，關(guān)于裝載和放置在輸入單元51的郵件如何放置， 例如，具有相同厚度(同類型)的郵件通常以它們在某種程度是連續(xù)的(成批狀態(tài))的狀 態(tài)出現(xiàn)。在該實施例中，例如，當厚度檢測器120測量被拾取機構(gòu)56拾取的每個郵件P的 厚度時，控制單元200估計存在于輸入單元51的拾取位置87附近的區(qū)域R中的郵件P的 厚度。當控制單元200確定在拾取位置附近的區(qū)域R中的每個郵件P的厚度小于預定基準 值時，它確定郵件P易于堵塞，且如果供給速度V不改變，將出現(xiàn)郵件被夾在拾取位置87的 現(xiàn)象，因此，它減小供給速度V。相反，當控制單元200確定區(qū)域R中的每個郵件P的厚度大于預定基準值時，它確 定郵件P變得稀疏，且郵件的拾取變得不連續(xù)，因此，它增大供給速 度V。厚度檢測器120可采用一種基于使用激光位移測量計(光學系統(tǒng))的距離測量的 方法或基于接觸系統(tǒng)的各種厚度測量方法。如圖8所示，控制單元200通過使用厚度檢測 器120測量每個郵件的厚度，并計算每單位時間TO已經(jīng)通過的郵件的厚度的單位時間平均 值TH。這里，如圖7所示，當郵件P的成批狀態(tài)繼續(xù)時，可假定厚度信息基本固定，且可認為 這里計算的平均值TH等于出現(xiàn)在輸入單元51的拾取位置附近的區(qū)域R中的每一個郵件P 的厚度。當根據(jù)區(qū)域R中的每一個郵件P的假定厚度信息(即如圖9A中所示的每個郵件 的類型)設(shè)定適當?shù)墓┙o速度時，執(zhí)行平順的供給操作。在該實施例中，如圖9B所示，控制 單元200將所計算的每單位時間的厚度信息分成多個區(qū)段，以限定供給速度V的參數(shù)。當要拾取的郵件P的類型(厚度)變化時，基于厚度檢測器120的測量值的計算 出的信息TH與區(qū)域R中的郵件P的厚度不一致，但是縮短單位時間TO可抑制在這種情況 下的影響。進一步，控制單元200可基于來自計數(shù)傳感器121的檢測信號對每單位時間已經(jīng) 通過的被拾取的郵件P的數(shù)量進行計數(shù)，并給每單位時間已經(jīng)通過的所述數(shù)量的郵件設(shè)定 供給速度V。例如，當每單位時間已經(jīng)通過的郵件數(shù)量大于預定基準值時，控制單元200估 計出現(xiàn)在輸入單元51的拾取位置附近的區(qū)域R中的郵件P的減少是緩慢的，它就將供給速 度V提高到超過預定速度。在該實施例中，盡管供給機構(gòu)2的供給速度被改變，但是可以可變化地確定供給 量，以控制郵件的供給操作。例如，控制單元200通過使用厚度檢測器120計算每單位時間 的總的信件厚度信息，并估算在從輸入單元51的拾取位置附近的區(qū)域R拾取之后不再出現(xiàn) 的郵件P的總量(供給量、供給寬度)。而且，控制單元200確定所估算的總量作為供給量， 來實施供給機構(gòu)2的供給操作。來自厚度檢測器120和計數(shù)傳感器121的檢測信息可用來確定供給機構(gòu)2的供給 速度V或供給量。根據(jù)包括如此配置的拾取裝置1的郵件處理設(shè)備，厚度檢測器120用來檢測每個 被拾取的郵件P的厚度，輸入單元51的拾取位置附近的區(qū)域中每個郵件P的厚度被估算， 并調(diào)節(jié)輸入單元中郵件P的最佳供給速度或改變供給量，從而實現(xiàn)平順的供給操作。而且， 可以對每單位時間已經(jīng)通過的被拾取郵件P的數(shù)量進行計數(shù)，以給每單位時間已經(jīng)通過的 所述數(shù)量的郵件設(shè)定供給速度V。因此，可一件件地高速穩(wěn)定地拾取郵件P，而不被郵件P 之間的厚度差所影響。另外，當計數(shù)傳感器121檢測每單位時間所拾取的郵件數(shù)量，拾取位 置附近的區(qū)域中的郵件的拾取數(shù)量被估計，并改變供給機構(gòu)2的適當供給速度或供給數(shù)量 時，可實現(xiàn)更平順的供給操作。因此，可進行適當?shù)墓┙o且進行穩(wěn)定的拾取，從而獲得具有 改進的處理速度的紙片材處理設(shè)備。現(xiàn)在將對包括根據(jù)第二實施例的拾取裝置的郵件處理設(shè)備進行說明。圖10是平 面圖，該圖示出了根據(jù)第二實施例的郵件拾取裝置1。根據(jù)該實施例，控制單元200使用厚 度檢測器120和計數(shù)傳感器121來估算輸入單元51中的每一個郵件的姿態(tài)，以檢查所獲的 每一片信息。供給機構(gòu)2具有主帶126和一對副帶125，主帶配置成沿供給方向F供給每一個郵件P，且供給機構(gòu)可獨立地驅(qū)動這些帶。副帶125設(shè)置在主帶126的下游側(cè)，即，設(shè)在沿供給方向F更靠近拾取位置87的位置。供給機構(gòu)2具有背板128，該背板推動一組郵件P 的后表面，且該背板128與主帶126連接并與主帶同步被驅(qū)動。拾取裝置1具有一個或更 多的光學傳感器127，其配置成從前表面?zhèn)葯z測每一個郵件P。該郵件處理設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)等同于第一實施例中的那些，且相同的附圖標記代表 相同的部件，因此，省略其具體說明。在第二實施例中，例如，當根據(jù)厚度檢測器120所獲得的信息確定了 “郵件P的厚 度較小”并且還根據(jù)計數(shù)傳感器121所獲得的信息確定了“處理速度低于預定處理速度”時， 可以估計出裝載在輸入單元51的拾取位置87附近的郵件P所采納的是如圖11所示的顯 著地向后下方傾斜的姿態(tài)。盡管郵件P有可能倒下，但是可通過對來自光學傳感器127或 來自推力檢測傳感器123的信息進行多方面確定來確定郵件P是采納如圖11所示的傾斜 姿態(tài)還是倒下。在這種情況下，可以估計出郵件P厚度小且重量輕，但是，這意味著郵件的 處理速度(即，拾取速度)不能提高，原因是輸入單元51中的郵件P采納了一個壞的姿態(tài)。因此，當控制單元200基于從厚度檢測器120、計數(shù)傳感器121和光學傳感器所獲 得的檢測信息確定了 “一個薄的郵件出現(xiàn)在輸入單元的拾取位置附近，且其姿態(tài)為傾斜倒 下”時，其驅(qū)動供給機構(gòu)2，以抬起郵件P并恢復處理速度。也就是說，控制單元200控制主 帶126和副帶125的驅(qū)動速度和驅(qū)動方向，以加強郵件P的姿態(tài)。作為抬起郵件P的操作 方法的例子，如圖12所示，控制單元200在沿向后的方向旋轉(zhuǎn)副帶125的同時沿向前的方 向旋轉(zhuǎn)主帶126 (沿著與拾取位置87相反方向進給這些帶)，并使用背板9沿拾取方向F推 動一組郵件P的后表面，從而抬起郵件P。其結(jié)果是，可進行平順的郵件供給操作，且拾取裝 置1可用來穩(wěn)定地高速釋放郵件。因此，可繼續(xù)進行拾取而無需降低處理速度。除此以外， 第二實施例可獲得如第一實施例同樣的功能和效果。盡管對某些實施例進行了說明，這些實施例只是作為示例提出的，并非用于限定 本發(fā)明的范圍。事實上，本文中所說明的新穎的實施例可以以其它各種形式實現(xiàn)；而且，可 在不偏離本發(fā)明的宗旨的情況下對本文中所描述的實施例的形式進行各種刪減、替代和改 變。后附的權(quán)利要求書和其等效物旨在涵蓋將落入本發(fā)明的范圍和宗旨之中的這些形式和 修改。
權(quán)利要求
1. 一種紙片材拾取裝置，其特征在于，該裝置包括輸入單元(51)，所述輸入單元配置成支承處于堆疊的方式的多個紙片材(P)； 供給機構(gòu)(2)，所述供給機構(gòu)配置成沿堆疊方向移動被放置的所述多個紙片材且將每 個紙片材供給至輸入單元上的拾取位置(87)；拾取機構(gòu)(56)，所述拾取機構(gòu)配置成一件件地從輸入單元拾取處在拾取位置的紙片材；傳遞機構(gòu)(58)，所述傳遞機構(gòu)配置成沿傳送路徑傳遞由拾取機構(gòu)拾取的紙片材； 厚度檢測器(120)，所述厚度檢測器配置成檢測由拾取機構(gòu)拾取的每個紙片材的厚度；紙片材傳感器(122)，所述紙片材傳感器配置成檢測拾取位置上游側(cè)上的紙片材的密 度狀態(tài)；和控制單元(200)，所述控制單元配置成根據(jù)從厚度檢測器獲得的所拾取的紙片材的每 單位時間的厚度信息來確定供給機構(gòu)的紙片材供給速度或進給量，并且配置成依據(jù)從紙片 材傳感器獲得的紙片材的密度信息來確定是否要操作或停止供給機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置還包括計數(shù)器(121)，所述計數(shù)器配置 成對所述拾取機構(gòu)(56)拾取的紙片材(P)的數(shù)量進行計數(shù)，所述控制單元(200)配置成根 據(jù)所述計數(shù)器獲得的每單位時間被拾取的紙片材的數(shù)量信息來確定所述供給機構(gòu)的供給 速度或進給量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述控制單元(200)配置成計算所述厚度檢測 器(120)獲得的每單位時間的厚度的平均值，當所述平均值低于預定基準值時，降低供給 速度，當所述平均值高于預定基準值時，提高供給速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的裝置，其特征在于，該裝置還包括推力檢測傳感器 (123)，所述推力檢測傳感器配置成檢測由所述供給機構(gòu)(2)給出的用于紙片材的推力，其中，控制單元(200)配置成，當所述推力檢測傳感器檢測到的推力小于基準值時，通 過供給機構(gòu)朝著拾取位置(87)進給每一個紙片材，當所述推力檢測傳感器檢測到的推力 大于基準值時，沿相方方向操作供給機構(gòu)以減輕紙片材的堵塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的裝置，其特征在于，該裝置還包括分離機構(gòu)(54)，所述 分離機構(gòu)配置成分離第二和隨后的紙片材，該第二和隨后的紙片材是跟隨從拾取位置(87) 拾取的紙片材而被取出的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，所述分離機構(gòu)(54)設(shè)置在所述拾取機構(gòu)(56) 沿拾取方向的下游側(cè)和所述傳送路徑(10)相對于拾取機構(gòu)的相反側(cè)，并被配置成對拾取 到傳送路徑上的紙片材施加負壓，以分離所述紙片材。
7.一種紙片材拾取裝置，其特征在于，該裝置包括輸入單元(51)，所述輸入單元配置成支承處于堆疊的方式的多個紙片材(P)； 供給機構(gòu)(2)，所述供給機構(gòu)配置成沿堆疊方向移動所放置的多個紙片材且將處在移 動方向末端的每個紙片材供給至輸入單元上的拾取位置；拾取機構(gòu)(56)，所述拾取機構(gòu)配置成吸附和移動處在所述拾取位置的紙片材，以從輸 入單元一件件地拾取紙片材；傳遞機構(gòu)(58)，所述傳遞機構(gòu)配置成沿傳送路徑(10)傳遞由拾取機構(gòu)拾取的紙片材；厚度檢測器(120)，所述厚度檢測器配置成檢測由拾取機構(gòu)拾取的每個紙片材的厚度； 計數(shù)器(121)，所述計數(shù)器配置成對所述拾取機構(gòu)拾取的紙片材數(shù)量進行計數(shù)，和 控制單元(200)，其配置成根據(jù)從所述厚度檢測器所獲得的紙片材的每單位時間的厚 度信息和從所述計數(shù)器獲得的每單位時間被拾取的紙片材的數(shù)量信息來估計輸入單元中 的紙片材的姿態(tài)，并被配置成當紙片材被估計成傾斜或倒下時，校正紙片材的姿態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，所述控制單元(200)被配置成，當從厚度檢測 器(120)所獲得的紙片材的單位時間的厚度信息小于基準值以及從計數(shù)器所獲得的每單 位時間通過的紙片材的數(shù)量小于基準值時，確定輸入單元中的紙片材的姿態(tài)是傾斜倒下， 并使用供給機構(gòu)(2)來執(zhí)行校正操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，所述供給機構(gòu)(2)包括配置成進給紙片材 的主帶(126)和副帶(125)，且所述控制單元(200)配置成，當其確定輸入單元中的紙片材 的姿態(tài)為傾斜倒下時，控制所述主帶和副帶的驅(qū)動速度和驅(qū)動方向，以使紙片材的姿態(tài)抬 起。
全文摘要
一種紙片材拾取裝置，包括輸入單元(51)，其以堆疊的方式支承多個紙片材；供給機構(gòu)(2)，其沿堆疊方向移動所放置的多個紙片材且將每個紙片材供給至拾取位置；拾取機構(gòu)(56)，其一件件地從輸入單元拾取處在拾取位置的紙片材；和控制單元，配置成根據(jù)從厚度檢測器(120)獲得的所拾取的紙片材的每單位時間的厚度信息來確定供給機構(gòu)的紙片材供給速度或進給量，并且配置成依據(jù)從紙片材傳感器(122)獲得的紙片材的密度信息來確定是否要操作或停止供給機構(gòu)。
文檔編號B65H3/46GK102030201SQ20101026939
公開日2011年4月27日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者平山孝, 渡邊哲雄, 西明一哉 申請人:株式會社東芝