CN101594994B - 包裹贴标、传送及分类的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的设备及使用该设备的方法包括扫描并将标签贴敷到沿传送器皮带移动的包裹上的设备的利用。本发明的设备包括相邻的第一和第二传送器，在该传送器之间利用间隙来定位，该间隙足够窄以允许包裹从第一传送器传送到第二传送器的通过。越过间隙的包裹暴露于一读取装置以读取标记，该读取装置具有经由间隙向上通过的读取轴线。被扫描及解码的标签提供信息，该信息随后被发送到印刷装置上，所述印刷装置印刷被吹到或以其他方式传送到包裹的第二侧面上的“第二”标签。然后，包裹从第二传送器中输出以通过使用第二标签被分类到下游。

Description

包裹贴标、传送及分类的方法和设备
技术领域
本发明通常涉及在沿传送路径传送的包裹或其他物品上的标签、标记或其他条目的读取和放置、以及这些物品的随后的分类。
背景技术
现有技术包括用于当包裹或其他物品沿传送路径通过时将标签贴敷到所述包裹上或贴敷其他物品到所述包裹上的许多不同的方法和设备。然而，技术上总有需求，并且需要对其进行改进。
发明内容
本发明通过提供用于将标签或其他条目附着到包裹或其他物品上的方法和设备来克服现有技术的不足。
概括地来讲，本发明致力于一种传送及贴标设备，其用于接收在第一侧面上具有位于其上的第一标记的包裹、并用于在所述包裹的第二侧面的顶上提供第二标记，所述设备包括：第一传送装置，其构造成接收来自外部源的所述包裹使得所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述包裹，并且用于沿第二传送路径传送所述包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；照明读取组件，该照明读取组件包括：(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及(B)标记读取装置，其用于当所述包裹被传送越过所述第一传送装置和第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；标记添加装置，其用于当所述包裹位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送路径移动时、在所述包裹的所述第二表面的顶上提供第二标记；和镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记。
本发明还致力于一种传送及贴标设备，其用于接收在第一侧面上具有位于其上的第一标记的包裹、并用于在所述包裹的第二侧面的顶上提供第二标记，所述设备包括：第一传送装置，其包括位于其上的间隔开的放置标记，所述第一传送装置构造成接收来自外部源的位于所述放置标记顶上的所述包裹使得所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述包裹、并用于沿第二传送路径传送所述包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；照明读取组件，该照明读取组件包括：(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及(B)标记读取装置，其用于当所述包裹被传送越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记；包裹位置估计装置，其用于估计包裹在所述第二传送装置上的位置；和标签添加装置，其用于当所述包裹处在所述第二传送器顶上并沿所述第二传送路径移动时、在所述包裹的所述第二表面顶上提供在其上具有第二标记的标签。
本发明还致力于一种传送及贴标设备，其用于接收每一个都在第一侧面上具有位于其上的第一标记的多个包裹、并用于在所述包裹的第二侧面顶上提供第二标记，所述设备包括：第一传送装置，其构造成接收来自外部源的所述多个包裹使得每个所述包裹的所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述多个包裹，并且用于沿第二传送路径传送所述多个包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；照明读取组件，该照明读取组件包括：(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及(B)标记读取装置，其用于当所述多个包裹被传送越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述多个包裹中每一个的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记；标记添加装置，其用于当所述包裹中每一个位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送路径移动时、在位于所述多个包裹中每一个的所述第二表面顶上的标签上提供所述第二标记，所述标记添加装置通过空气吹出所述标签以接触所述包裹，所述标记添加装置包括保持部分，该保持部分构造成在所述标签被吹出之前保持所述标签，所述保持部分在所述第二传送器紧接所述包裹被贴标的位置的部分上方有一标签保持部分距离；和包裹高度限制装置，其被定位在所述第一传送装置上方，所述包裹高度限制装置构造成阻止高度等于或大于所述标签保持部分距离的包裹，使得所述多个包裹不会沿所述第二传送路径干涉所述标记添加装置。
本发明还致力于一种用于接收多个包裹并用于在所述包裹的第二侧面顶上提供第二标记的方法，所述多个包裹中每一个都在第一侧面上具有位于其上的第一标记，对于每个所述包裹，所述方法包括以下步骤：在第一传送装置上传送所述包裹，所述第一传送装置构造成接收来自外部源的所述包裹使得所述包裹的所述第一侧面朝向第一方向，并且所述包裹沿所述第一传送装置被传送；越过所述第一和第二传送装置之间的间隙将所述第一传送装置上的所述包裹传递到第二传送装置上，并且在所述传递的步骤之后沿所述第二传送装置传送所述包裹；当越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙传送所述包裹时，通过照明读取组件读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记；以及当所述包裹位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送装置移动时，在所述包裹的所述第二表面顶上提供第二标记；其中，所述照明读取组件包括：(A)光源，以及(B)标记读取装置；并且，所述读取的步骤包括：使用镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上；通过由所述镜子反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，使用所述光源沿光轴照亮所述第一标记；以及在所述光源沿所述光轴照亮所述第一标记的同时，使用所述标记读取装置沿读取轴线读取所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记。
因此，本发明的一方面是提供用于包裹贴标、传送及分类物品例如包裹的改进方法和设备。
本发明更进一步的方面是提供用于包裹贴标、传送及分类物品例如包裹的改进方法和设备，所述的方法和设备在工作中是高效的。
本发明更进一步的方面是提供用于包裹贴标、传送和分类物品例如包裹的改进方法和设备，所述方法和设备在工作中是有效的。
本发明更进一步的方面是提供用于包裹贴标、传送和分类物品例如包裹的改进方法和设备，所述方法和设备适应操作者变化。
本发明更进一步的方面是提供用于包裹贴标、传送和分类物品例如包裹的改进方法和设备，所述方法和设备可以适应物品的多样性。
本发明更进一步的方面是提供用于包裹贴标、传送和分类物品例如包裹的改进设备，所述设备在工作中是紧凑的。
当结合附图和权利要求来阅读本发明实施例的以下详细说明时，本发明的其他的目的、特征和优点就显而易见了。
附图说明
以上已概括地描述了本发明，现在参照附图(其并无必要地按比例绘制)，其中：
图1是在工作中的整个设备10的说明性的视图。
图2是第一传送器组件20的说明性视图。
图3示出了与第二传送器组件60相关的第一传送器组件20。
图4通过图示示出了控制组件100和整个设备10的多个部件之间的逻辑连接。
图5示出了位于设备10下游的包裹分类箱17的说明性的视图。在该实施例中，操作者12负责将包裹装入包裹分类箱17中。
具体实施方式
以下将参照附图更加全面地描述本发明，其中图示了本发明的一些但不是全部的实施例。当然，这些发明可以包括许多不同形式并且不应被看作是对此处所阐述的实施例的限制；而且，提供这些实施例以便使得该公开的内容满足适当的法定要求。相同的附图标记始终表示相同的部件。
整个装置和结构
大略地描述，本发明的方法和设备包括相互间以一间隙相邻的第一和第二传送器的使用，该间隙足够窄以允许由操作者放置在第一传送器上的包裹从第一传送器传送到第二传送器的通道。横过间隙的包裹被暴露于读取装置，所述读取装置具有经由该间隙向上通过的读取轴线以读取包裹侧面上的标记、特别是“第一”标签上的编码，在包裹到达间隙前，所述包裹的侧面与第一传送器皮带接触。该相同侧面是与第一和第二传送器的皮带接触的侧面。在处理有关读取标记的信息后，一处理装置向印刷“第二”标签的印刷装置发送信息，该“第二”标签被吹到或以其他方式传送到包裹的第二侧面上，当标签被贴敷在第二传送器上时，在一个实施例中，该第二侧面与第一侧面相反。然后，包裹从第二传送器中输出以通过使用第二标签在下游被分类。
本发明的其他特征涉及高度限制装置的使用以及相对定位、和在合适高度位置与所述限制装置结合的打印机/敷料器的使用，该高度限制器贴近第一传送器以限制在其上面传送的包裹的高度。其他特征包括在第一传送器皮带上的定位辅助标记的使用、和与一般在面向上的第二包裹侧面上的标签的定位有关的处理特征。
其他特征包括本发明的使用以包括与传送器下游的分类工位有关的信息的使用，适合于允许用于第二标签上所提供的信息，该第二标签便于包裹向不同分类工位中分类的改进。可以按要求改变该信息以促进在分类工位的结构方面的变化，以便该变化可以在分类处理中被轻易且快速地适应。
最后，本发明的特征包括设备及方法的适应性调节，以适应不同操作者之间以及特殊操作者执行的不同水平之间的、由人类操作者将包裹装在第一传送器上引起的变化，该适应性调节可以提供在一时期内。
更详细的论述
现在说明有关特殊元件和处理的细节。附图的上述描述可以参照该论述。如本发明图1中所示的实施例，盒子11(也叫作包裹、封装、物品等)位于第一传送器组件20的皮带22上。盒子11包括底面11-LS和顶面11-US。如图1所示，盒子11被定位以便其底面11-LS在皮带22上面朝下。由第一传送器电机28驱动的皮带22在高度限制组件30下将盒子11传送到第二传送器组件60的皮带61上。当盒子11开始越过第一传送器皮带22和第二传送器皮带61之间的间隙G时，盒子11从传感器50之间通过，所述传感器促使照明读取组件40发射和/或接收沿读取路径RP延伸的读取信号，该读取路径照亮并扫描盒子11的底面11-LS。如图1所示，读取路径RP从照明读取组件40处其延伸，被镜子80反射，并在传感器50下游一定距离处从第一和第二传送器皮带22、61之间通过。所示的风扇57相邻附着在镜子80上，虽然在一个实施例中，两个风扇位于一相互面对的结构(cofacingarrangement)中以吹去镜子80上的灰尘和其他物质。当盒子11被传送到第二传送器组件60的皮带61上时，当箱子继续向下游行进时，控制组件100使用来自轴编码器65的脉冲来记录盒子11。当盒子11在标签贴敷组件90下面通过时，且更具体地说是从贴标装置92的下面通过时，标签(通过印刷装置91)被印刷并被吹到箱子的顶面11-US上。下面提供上列多种元件的更多具体描述。
第一传送器组件20
如图1和2所示，第一传送器组件20包括框架21、环形第一传送器皮带22和高度限制组件30。传送器框架21和皮带22可以是现货供应的产品。传送器不必是皮带，而可以是另一合适的组件，如被驱动的辊输送器。
如图2描述的实施例所示，第一传送器皮带22包括以定距离“S”间隔的定位标记23。在图2所示的实施例中，距离S大约为24英寸。如以下更详细的描述，定位标记23为注视第一传送器皮带22上的各包裹定位的操作者提供了引导。
高度限制组件30
如图1所示，高度限制组件30被按现有技术中已知的任何方式安装或附着到第一传送器组件20的框架21上。在图1所示的实施例中，在沿第一传送器组件20上一般操作者够不到或很难够到的点处，将高度限制组件30安装到框架21上。如以下更详细的描述，将高度限制组件30定位在下游相当大的距离上，这将阻止操作者试图绕开组件。换句话说，在一个实施例中，定位高度限制组件30以使操作者不能穿过组件30触碰而在经过组件30的一点上将包裹放置在第一传送器皮带22上。
现在参照图2，高度限制组件30包括框架和高度传感器44。在图2所示的实施例中，该框架包括横梁62、两个支柱31、32和两个大致为三角形结构的面板91、92。支柱31、32通过现有技术中已知的任何方式被安装到第一传送器组件20的框架21上，并且在基本垂直于第一传送器皮带22的平面的方向上朝上延伸。横梁62在其端部处被附着到各支柱31、32上，并且基本垂直于皮带22的移动方向按上面所述的皮带22所限定的高度H’运动。各大致三角形的面板91、92按现有技术中已知的任何方式被附着到支柱上。在图2所示的实施例中，利用通用的螺栓(未图示)将面板91、92安装到各支柱上。
如图2所示，高度传感器44从横梁62上游大约3或4英寸处被附着到面板92上，虽然可以考虑其他距离。在一个实施例中，高度传感器44包括光束发射器和反射器，尽管可以使用其他的装置。高度传感器44被用于检测在皮带上方超过预定高度、如图2所示的H”的包裹。如图2所示，从高度传感器44发射的光束稍微高于(相对于皮带22)横梁62的下边缘。在其他实施例中，高度传感器44和横梁62的下边缘在第一传送器组件20的皮带22上方的距离相等。仍然在另一实施例中，传感器44可以低于横梁62。
为了避免包裹碰撞横梁62，高度传感器44(如果被触发)与控制组件100进行联系以同时停止第一和第二传送器皮带22、61。如果高大的包裹通过高度传感器44而没有触发断路开关，则在横梁62的物理阻止的作用下，包裹被阻止向下游传送，该横梁提供物理障栅以防止高大的包裹向下游传送。在一个实施例中，横梁62的高度被设置为比下游的印刷及贴标装置大约低半英寸，在以下将进行详细论述。在图2所示的实施例中，横梁62的高度是固定的。在备选实施例中，该高度是可调整的。
应该理解，可以使用其他的传感器构造来检测高度。例如，在备选的实施例中可以使用回复反射单元、红外照相机或装备有限位开关的物理接触装置。
触发传感器50
如图3所示，安装相互面对的触发传感器装置50使其紧接第一传送器组件20和第二传送器组件60之间的间隙G。这些装置被构造成当包裹被从第一传送器组件20传送到第二传送器组件60而越过间隙G时，用来检测包裹的存在，即使如工业上已知的“平板状的”的基本平坦的包裹。
相互面对的触发传感器装置50相联合以提供已知高度和宽度的有效的“屏蔽”，如果该屏蔽被破坏，则并提供一输出信号。该屏蔽的横截面在图1所示的传感器中形成为直线形式。在图3中，从视图中皮带22的远侧上的传感器50图示了沿直线定位的离散点。在一个实施例中，该屏蔽在第一传送器皮带22的水平面下方延伸，以便确保能检测到最薄的包裹。
在一个实施例中，通过利用多光束发射器和传感器来提供光束屏蔽。在一个实施例中，触发传感器50可以是任何常规的现货供应的产品。例如，在一个实施例中，触发传感器50是Banner Multi-Beam LS10传感器。该LS10系统包括两个整备单元、发射器和接收器。在发射器中的若干多重红外线LED被定位在竖直排列中并按特殊序列且按高频率来电子闪光、即进行一次开关。接收器单元包含一串匹配的光敏晶体管。如图3所示，触发传感器50协作以传送能检测包裹的大量光束。
在一些实施例中，通过于传送器和接收器之间的光束对角越过皮带宽度地运行，以便两个或更多光束彼此交叉。在其他的实施例中，光束平行于皮带宽度运行。LS10触发传感器50在高度上大约为90毫米(3.5英寸)并被安装到第一传送器组件20的上游端，皮带的每一侧上都有一个传感器。
如上所述，安装触发传感器50以便至少一部分传感器在第一传送器皮带22的平面下方延伸。在图3所示的实施例中，传感器50的大约四分之一英寸被定位在第一传送器皮带22的平面下方。剩余部分向上延伸到大约3英寸的高度，尽管在以下整个发明中考虑了其他结构。
照明读取组件40
照明读取组件40(以下简称为“读取装置”)包括光源和编码读取装置，例如照相机。该组件与镜子80结合工作以读取一般包裹、如图1所示的盒子11的底面11-LS上的编码。
在图1所示的实施例中，读取组件40被定位在第一传送器组件20的下面和镜子80的上游。当包裹越过第一和第二传送器皮带22、61之间的间隙G时，读取组件40照明并读取附着在包裹上的标记。在一个特别的实施例中，读取组件40联合具有CCD照相机的LED照明组件以提供大体上共面的LED/CCD组件。LED组件在中间具有切口，来自CCD照相机的光轴从该切口中通过，所述LED组件具有与第一传送器组件20的皮带22相同的宽度。光轴以下简称为“读取”轴线。在该切口的每一侧上是LED的反射器和聚焦装置，该反射器和聚焦装置结合以产生某一厚度的光平面或光轴。例如，在一个实施例中，LED照明组件产生大约1英寸厚的光轴。该组件允许读取轴线和光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构。该结构降低了在照相机的照准线和光源之间形成合适的安装角度的难度。另外，因为读取轴线和光源都可以被镜子80反射，所以装置的总尺寸被减小。
读取组件40的其他实施例可以被用于照明和读取附着到包裹上的标签。例如，在本发明的备选实施例中，可以使用共面的照相机，该照相机利用钠或卤素灯来照亮照相机的照准线。另外，可以利用非共面的照相机和照明组件来扫描标签。例如，在备选实施例中，照相机的光轴和照准线可以位于不同的平面中。因为设计整个设备10以使照相机总是在相同平面上读取，光源可以来自几乎任何方向，只要光轴和读取轴线在包含皮带平面的点或线处相交。重要的是，光路适当地照亮第一和第二传送器皮带22、61之间的间隙G以有效地照明附着于包裹上的标签而用于读取目的。
如图1所示，读取组件40和镜子80相互定位，以便发自于照明读取组件的光路被镜子80反射并通过第一和第二传送器皮带22、61之间的间隙G。
镜子80
在图1所示的实施例中，反光镜80的第一表面被定位在第一传送器组件20的下面并按大致为45度的角度安装。然而，镜子80横向避开第一传送器组件20和第二传送器组件60之间的间隙G地被定位，以避免被重物(如螺栓或铁钉)撞击，该重物可在被无意中放置在第一传送器皮带22上之后而通过间隙G落下。在一个实施例中，镜子80装备有一个或多个风扇57，所述风扇产生横过镜子80表面的湍流以保持镜子80干净。在一个实施例中，两个相互面对的风扇57被安装到支架(未图示)上。风扇57可以是直流冷却风扇，也被本领域的技术人员称为“松饼(muffin)”风扇或“滚珠轴承”风扇。
第二传送器组件60
很像第一传送器组件20，第二传送器组件60包括框架和皮带61。该元件60还可以包括现货供应的产品。传送器不必是皮带，而可以是另一合适的装置，如动力辊输送器。
不同于第一传送器组件20，第二传送器组件60是轴编码式。如将在下面更详细描述的那样，轴编码器65允许控制组件100记录皮带61的位置，当包裹在第二传送器皮带61上被向下游传送时，所记录的皮带位置反过来允许控制组件100记录包裹的位置。如图1和3所示，第一和第二传送器皮带22、61被首尾相连地定位，在它们之间具有间隙G，该间隙足够窄以提供包裹从第一传送器被传送到第二传送器的通过。传送器间的该间隙G仅需与读取轴一样大。在图1和3中所描述的实施例中，间隙G大约为半英寸，尽管可以考虑其他结构。
标签印刷及贴敷组件90
标签印刷及贴敷组件90可以是现有技术中已知的，并包括印刷装置91和贴标装置92。如图1所示，标签贴敷组件90被牢固地附着到第二传送器组件60上并利用从读取组件40上获得的数据来打印标签，并且当包裹从下面通过时，将所印刷的标签吹到相应的包裹上。在优选实施例中，标签贴敷组件90相对于第二传送器皮带61来定位以便大致在皮带宽度方向的中心位置处向下吹出标签。
印刷装置91是如现有技术中已知的。在一个实施例中，印刷装置91包括SATO标签打印机。在其他的实施例中，印刷装置91包含将标签吹到标签装置92的标签贴敷头上的吹出构件。
从第二传送器组件60的皮带61的表面到标签印刷及贴敷组件90的最低部分的距离“HH”被图示在图1中。如在本申请其他地方更详细的论述中，该距离HH形成得大于距离H’(图2所示)，距离H’表示横梁62在第一传送器组件20的皮带22上面伸展的距离。
控制组件100
在一个实施例中，控制组件包括PLC(可编程序逻辑控制器)，与更复杂和昂贵的设备相反，其降低了成本。控制组件100可以是任何适当的现货供应的PLC。在一个实施例中，PLC是由Schneider生产的Momentum M1E。该实施例使用以太网通讯链路以允许用户执行以太网上的大范围功能，包含数据获取、对等通讯和输入/输出扫描。PLC(在一个实施例中的Momentum M1E)的开放式体系结构允许控制组件100执行多种自动功能。图4是一示例性的简要视图，其图示了在控制组件100(在一个实施例中被图示为包括PLC 101)、变频装置(VFD)53、触发传感器50、轴编码器65、高度传感器44、标签贴敷组件90和计算机86之间的可操作连接及联系。在一个优选实施例中，PLC 101和计算机86之间的所述连接是通过以太网连接(EC)实现的。以下更详细地描述计算机86的功能。PLC 101和许多其他元件之间的连接可以如现有技术所已知的。PLC 101构成为执行多种功能，包含但不限于：1)通过VFD来控制并使皮带速度同步；2)接收来自触发传感器的输入；3)接收来自高度传感器的输入；4)接收来自计算机的数据；5)将分类指令传送到标签印刷及贴敷组件上；以及6)当包裹被在第二传送装置上传送时记录所述包裹。在其他实施例中，PLC 101还被构造成向读取组件40传递信息。
如上所述，PLC 101构成为使第一传送器皮带22与第二传送器皮带61同步运动。如图4所示，PLC 101与VFD 53通讯，该VFD按顺序操作传送器电机28、64。因为通过单一的VFD 53来控制第一和第二传送器皮带22、61，所以它们可以一起被同步停止和启动。另外，PLC 101按受控方式来决定皮带22、61的停止。例如，当高度传感器44被触发时，PLC 101按受控方式使皮带22、61减速以免包裹滑动。对于在第二传送器组件60上传送包裹来说，维持包裹的接触尤其重要。各包裹在第二传送器皮带61上的位置通过PLC 101而受到监控以确保正确贴敷标签。如果在停止期间包裹产生了滑动，则随后的贴标就不准确了。
如上所述，控制组件100也监控位于第二传送器皮带61上的各个包裹的位置。PLC 101利用从轴编码器65和触发传感器50接收的数据来记录包裹在同步进程中的位置。当包裹触发所述触发传感器50时，PLC 101开始计算发自轴编码器65的脉冲数。同时，PLC 101从触发传感器50接收表示包裹的前端和末端的信息，并利用发自轴编码器65的脉冲计数来确定(1)包裹长度和(2)包裹在第二传送器皮带61上的位置。当包裹继续向着标签贴敷组件90运动时，则PLC 101利用来自轴编码器65的脉冲继续记录该包裹。利用该数据，PLC 101可以使包裹与印刷装置91及贴标装置92同步运动。当包裹被定位在标签贴敷器下面时，PLC 101将与印刷装置91通讯以便合适的标签被吹到包裹的顶面上。
操作功能性
下节简要地描述了上述设备10的操作功能性。在一个特殊的实施例中，大概描述，设备10可用于对位于包裹分配中心内部的许多小包裹进行分类。在包裹运输业中，对分类、操作和传送包裹水平细节的要求变得日益重要。随用户要求，为了记录和快速发送更大的包裹，包裹体积指数逐年增大。这些因素为全国的装货者带来了深入的挑战并且装货者连续工作以使分类过程自动化来满足该挑战。该努力成果的大部分取决于装货者获得足够细节的能力以有效地给定包裹穿过分类系统的路线并最终将包裹放置在包裹车中的搁板上。
包裹输送系统中的决定性阶段是小的分类方法，或被本领域技术人员称为“小型”。如其名称所暗示的，小型分类方法包括小尺寸包裹的分类。更具体地说，通过一个或多个操作者将小尺寸包裹分类到一个或多个包裹箱17中。如图5所示，包裹箱17包括许多分类工位F2，或在本领域内被称为“分类架”。在图5所示的实施例中，分类工位被堆成4×6的结构，每个工位表示一个不同的目的地。因此，4×6的包裹箱表示多至24个不同的目的地。如果操作者负责装载两个4×6的箱，则它们可潜在地在48个不同的包裹目的地之间分类。操作者有责任确保包裹被装载到正确的包裹箱17和分类工位F2中。从前，操作者将亲自检查每个包裹标签上的目的地址并从存储器或从所写的预装表中来确定哪个箱保持着用于该地址的包裹。并不令人吃惊，箱装载过程的人力密集度产生了差错并增加了培训费用。在今天具有高周转率的环境中，增加的培训时间反面影响了用于创造和支持可提供优质装载的劳动力的能力。因此，在一个实施例中，设备10被用于将人类可读取的标签贴敷到包裹上。这些人类可读取的标签包括表示特殊箱和分类工位的标记(例如数字和/或字母)。操作者不需要记住目的地址的信息就可以使用该标记有效且准确地将每个包裹载置到正确的分类工位F2中。
处理包裹
以下描述了一个实施例，其中，设备10被用来将标签贴敷到多个外运的包裹上。参照图1，操作者(未图示)从将包裹(表示为盒子11)放置在第一传送器皮带22的定位标记23之一上开始。如上所述，设备10被设计来对满足某些预先确定的尺寸极限的包裹进行处理和贴标。因此，操作者被指示仅装载高度小于高度限制组件30的高度的包裹。操作者也被指示将包裹放置在第一传送器皮带22上以便发货标签是面向下的。如以下更详细的描述，当包裹越过第一和第二传送器皮带22、61之间的间隙G时，这将允许读取组件40读取和处理标签。
一旦操作者已经将包裹装载到定位标记23上，包裹就在第一传送器皮带22上按预定的皮带速度开始向下游移动。第一传送器皮带22的皮带速度的变化取决于所期望的包裹处理能力的速度。在优选实施例中，其中，分类多个平板件(例如8×12英寸信纸)，皮带速度设定为85英尺/分钟且定位标记23彼此间隔大约24英寸。在备选实施例中，皮带速度可以被降低或提高。
如图1所示，如果盒子11满足高度限制，则其将平安无事地从横梁62下面通过。然而，如果盒子11超过了预定的高度限制，则高度传感器44会被触发。如果高度传感器44被触发，则控制组件100将通过VFD 53同时停止第一和第二传送器皮带22、61。如果由于某种原因致使包裹通过高度传感器的横梁而没有使皮带停止，那么随后，高度限制组件30的横梁62将物理地阻止包裹继续向下游前进。然后，操作者负责从传送器上移去任何不合要求的包裹。
假如包裹平安无事地通过高度限制组件30，则其将沿着第一传送器皮带22继续移动。当包裹到达第一传送器组件20的末端时，其将从触发传感器50之间通过并破坏光束屏蔽。一旦光束屏蔽被破坏，触发传感器50会将事件信息传递到PLC 101和读取组件40。通过将来自触发传感器50的输出信号分成两半，同时可以在PLC 101和读取组件40上察看到触发事件。刚一接收到来自传感器50的输入，PLC101就开始收集来自触发传感器50和轴编码器65的数据，以便(1)确定包裹的长度并(2)当该包裹向标签贴敷器移动时记录包裹。另外，来自触发传感器50的输出将促使读取组件40照亮间隙G并扫描附着于包裹底面11-LS上的标签。读取组件40内部的照相机(未图示)捕捉标签的图像并将该图像发送到计算机86。在优选实施例中，读取组件40的照相机和计算机86被构造来执行后缘处理。后缘处理是指在向计算机86发送用于处理的信息之前、照相机等待直到每个包裹的后缘越过照相机的读取轴线。后缘处理允许照相机扫描并捕捉整个包裹的底面11-LS，包含其上面附着的任何及全部标签。
计算机86使用解码软件、例如现有技术中已知那样，来对该图像进行解码。在一个实施例中，计算机86将已解码的数据传送到包裹流动系统(PFS)中检索分类指令。在该实施例中，PFS利用与包裹的解码目标编号相关的目的邮政编码来分配合适的分类指令。在一个实施例中，该分类指令是人类可读取的箱编号、如A-2。一旦通过PFS进行了确定，分类指令就被从计算机86发送到PLC 101中并从PLC101发送到打印装置91中。当包裹从标签贴敷器下面通过时，标签被吹到包裹的顶面11-US上。
如图5所描述的那样，示例性的包裹(被示为典型的盒子11)沿着第二传送器皮带61移动并最后由第二操作者12处理，所述第二操作者使用预分类标签，该预分类标签包含人类可读取的分类指令，用以将包裹放置在合适的分类工位上。如图5所示，操作者12将包裹分成单个的4×6的包裹箱17，该包裹箱具有总共24种不同的分类工位F2。在该例子中，包裹流动系统(PFS)被编程以将全部的输入包裹在A1-F4之间进行分类。在分类工位E3中图示了盒子11。在备选实施例(未图示)中，操作者12可以在三个包裹箱17之间分类，并因此得到72种不同的分类工位。在包括三个包裹箱17的实施例中，PFS被编程以将输入包裹在72个不同的分类工位之间进行分类。应该注意到，图5所示的操作者12不同于最初将包裹装载到第一传送器皮带22上的操作者。在备选实施例中，同一个操作者负责装载以及分类包裹。
备选和选项
与上述实施例相反，在整个分类处理中皮带速度保持恒定，备选实施例结合了更多的自适应处理。在包裹发送行业中，职工和设备的效率高过成功的交易。怀着这个目的，如上所述的设备10可以被编程来适应特殊的操作者的工作习惯。在一个实施例中，设备10可以进行实时适应。例如，如果操作者在当前皮带速度下很难够到全部的定位标记23，则控制组件100可以自动降低皮带22、61的速度。同样，如果操作者够到了每个定位标记23，则控制组件100可以提高皮带速度并从而增加每小时处理包裹的数量。设备的自适应性能对操作者和机器两者都产生了最高效率。
在另一实施例中，如果放置在皮带上的包裹数量超过了包裹流动系统120或印刷装置91的处理能力，则设备10、更具体的是计算机86还可以自动降低皮带22、61的速度。换句话说，如果操作者未能正确使用定位标记23，也就是如图2所示那样操作者按比优选间隔距离S明显要短的距离S’来间隔包裹，则有可能造成超过设备10的处理能力的包裹流动。在该情况中，计算机86将与PLC 101连接，所述PLC 101按顺序降低第一和第二传送器皮带22、61的皮带速度。实际上，处理时间的任何不足都可以仅通过调整第二传送器皮带61的速度来调节。然而，因为优选实施例的皮带速度保持同步，所以当传感器50检测到紧密间隔的包裹流越过第一和第二传送器皮带22、61之间的间隙G的进入时，第一和第二传送器皮带22、61的速度都被降低。
在其他实施例中，控制组件100可以具有与每个操作者相关的给定速度。当操作者开始变速时，他们将进行登录并且控制设备利用操作者以前的执行记录来设定优选的皮带速度。仍然在另一实施例中，皮带速度可以直接由操作者来控制。如果操作者需要尽快完成分类，则他或她可以手动提高皮带速度。同样，操作者还可以手动降低皮带速度。
在附加的实施例中，设备10可以包括用于向操作者提供与他或她的执行有关的反馈的装置。在一个上述的实施例中，设备10可以给操作者提供一显示器以指示操作者的效率等级，所述效率等级是由每小时所贴标签的包裹数量来决定的。在另一实施例中，设备10可以包括报警器或灯管，当操作者错过定位标记23时，所述报警器或灯管将提示操作者。
结论
所得到的设备提供了一种贴标及分类许多包裹的有效且廉价的装置。本领域的技术人员可以想到此处所说明的本发明的许多变型及其他实施例，对所述技术人员来说，这些发明受益于前面的说明书和结合的附图的教导。因此，可以理解，本发明并不仅限于所公开的具体实施例，而且变型及其他实施例也包括在权利要求的保护范围内。虽然此处使用了特殊术语，但是它们仅按定性和说明性的意义来使用，并不是为了限制。

Claims (15)

1.一种传送及贴标设备，其用于接收在第一侧面上具有位于其上的第一标记的包裹、并用于在所述包裹的第二侧面的顶上提供第二标记，所述设备包括：
第一传送装置，其构造成接收来自外部源的所述包裹使得所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；
第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述包裹，并且用于沿第二传送路径传送所述包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；
照明读取组件，该照明读取组件包括：
(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及
(B)标记读取装置，其用于当所述包裹被传送越过所述第一传送装置和第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；
标记添加装置，其用于当所述包裹位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送路径移动时、在所述包裹的所述第二表面的顶上提供第二标记；和
镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记。
2.如权利要求1所述的设备，还包括与所述镜子邻接的至少一个风扇，以从所述镜子上吹走碎屑。
3.如权利要求1所述的设备，其中将所述第二标记设置到由所述标记添加装置贴敷的标签上。
4.一种传送及贴标设备，其用于接收在第一侧面上具有位于其上的第一标记的包裹、并用于在所述包裹的第二侧面的顶上提供第二标记，所述设备包括：
第一传送装置，其包括位于其上的间隔开的放置标记，所述第一传送装置构造成接收来自外部源的位于所述放置标记顶上的所述包裹使得所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；
第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述包裹、并用于沿第二传送路径传送所述包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；
照明读取组件，该照明读取组件包括：
(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及
(B)标记读取装置，其用于当所述包裹被传送越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；
镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记；
包裹位置估计装置，其用于估计包裹在所述第二传送装置上的位置；和
标签添加装置，其用于当所述包裹处在所述第二传送器顶上并沿所述第二传送路径移动时、在所述包裹的所述第二表面顶上提供在其上具有第二标记的标签。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述第二传送装置包括轴编码器，以将信息提供给用于估计所述第二传送装置上的包裹位置的所述包裹位置估计装置。
6.如权利要求4所述的设备，还包括与所述镜子邻接的至少一个风扇，以从所述镜子上吹走碎屑。
7.一种传送及贴标设备，其用于接收每一个都在第一侧面上具有位于其上的第一标记的多个包裹、并用于在所述包裹的第二侧面顶上提供第二标记，所述设备包括：
第一传送装置，其构造成接收来自外部源的所述多个包裹使得每个所述包裹的所述第一侧面朝向第一方向，并且用于沿第一传送路径传送所述包裹；
第二传送装置，其用于接收来自所述第一传送装置的所述多个包裹，并且用于沿第二传送路径传送所述多个包裹，所述第一和第二传送装置之间限定出一间隙；
照明读取组件，该照明读取组件包括：
(A)光源，该光源构造成沿光轴照亮所述第一标记，以及
(B)标记读取装置，其用于当所述多个包裹被传送越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙时、读取所述多个包裹中每一个的所述第一侧面上的所述第一标记，所述标记读取装置构造成沿读取轴线察看所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构；
镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位，以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上，所述镜子构造成反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记；
标记添加装置，其用于当所述包裹中每一个位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送路径移动时、在位于所述多个包裹中每一个的所述第二表面顶上的标签上提供所述第二标记，所述标记添加装置通过空气吹出所述标签以接触所述包裹，所述标记添加装置包括保持部分，该保持部分构造成在所述标签被吹出之前保持所述标签，所述保持部分在所述第二传送器紧接所述包裹被贴标的位置的部分上方有一标签保持部分距离；和
包裹高度限制装置，其被定位在所述第一传送装置上方，所述包裹高度限制装置构造成阻止高度等于或大于所述标签保持部分距离的包裹，使得所述多个包裹不会沿所述第二传送路径干涉所述标记添加装置。
8.一种用于接收多个包裹并用于在所述包裹的第二侧面顶上提供第二标记的方法，所述多个包裹中每一个都在第一侧面上具有位于其上的第一标记，对于每个所述包裹，所述方法包括以下步骤：
在第一传送装置上传送所述包裹，所述第一传送装置构造成接收来自外部源的所述包裹使得每个所述包裹的所述第一侧面朝向第一方向，并且所述包裹沿所述第一传送装置被传送；
越过所述第一和第二传送装置之间的间隙将所述第一传送装置上的所述包裹传递到第二传送装置上，并且在所述传递的步骤之后沿所述第二传送装置传送所述包裹；
当越过所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙传送所述包裹时，通过照明读取组件读取所述包裹的所述第一侧面上的所述第一标记；以及
当所述包裹位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送装置移动时，在所述包裹的所述第二表面顶上提供第二标记；
其中，
所述照明读取组件包括：(A)光源，以及(B)标记读取装置；并且，
所述读取的步骤包括：
使用镜子，该镜子横向避开所述第一传送装置和所述第二传送装置之间的所述间隙地被定位以避免可通过所述间隙落下的小的产品掉落到所述镜子上；
通过由所述镜子反射从所述光源照出的光并使该光通过所述间隙，使用所述光源沿光轴照亮所述第一标记；以及
在所述光源沿所述光轴照亮所述第一标记的同时，使用所述标记读取装置沿读取轴线读取所述第一标记，所述读取轴线与所述光轴位于大致相同的平面中，从而形成基本上共面的结构，并且将从所述包裹的所述第一侧面反射来的光线朝所述标记读取装置反射以便于读取所述包裹上的所述第一标记。
9.如权利要求8所述的方法，其中，利用通过空气吹出标签而接触所述包裹的标记添加装置，在所述包裹的所述第二表面顶上提供所述第二标记，所述标记添加装置包括保持部分，该保持部分构造成在所述标签被吹出之前保持所述标签，当所述包裹位于所述第二传送装置顶上并沿所述第二传送装置移动时，所述保持部分在所述第二传送装置紧接所述包裹被贴标的位置的部分上方保持基本上恒定的标签保持部分距离。
10.如权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：利用位于所述间隙上游的高度传感器来确定在所述第一传送装置顶上的所述包裹是否超过某一高度，以及如果是这样的话就终止第一和第二传送装置的传送。
11.如权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：检测在所述第一传送装置上被传送的所述包裹的速率，并且其中如果所述速率分别高于或低于预定速率，则所述第一和第二传送装置被减速或加速。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述第二标记被放置在所述包裹的所述第二表面上的第一位置，该第一位置基本上与所述第一标记位于所述包裹的所述第一表面上的第二位置相反。
13.如权利要求8所述的方法，其中在越过所述间隙之前，检测所述包裹的所述高度小于预定高度。
14.如权利要求8所述的方法，其中给定所述第一标记的输入时，所述第二标记能够基于数据库查表的内容进行变化。
15.如权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：检测在所述第一传送装置上被传送的所述包裹的速率，并且其中如果所述速率分别高于或低于预定速率，则所述第一和第二传送装置被减速或加速，并且其中产生操作者信号来在操作者的执行与预定执行值相比如何的方面提醒所述操作者。
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