(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-05
(54)【発明の名称】自動仕分けのためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
B07C 5/38 20060101AFI20240628BHJP
B07C 5/16 20060101ALI20240628BHJP
B07C 5/04 20060101ALI20240628BHJP
【FI】
B07C5/38
B07C5/16
B07C5/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023580835
(86)(22)【出願日】2022-06-29
(85)【翻訳文提出日】2024-02-22
(86)【国際出願番号】 US2022035598
(87)【国際公開番号】W WO2023278630
(87)【国際公開日】2023-01-05
(32)【優先日】2021-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2021-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2022-06-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520082061
【氏名又は名称】イージス ソーテーション エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】Aegis Sortation LLC
【住所又は居所原語表記】13145 Middletown Industrial Blvd., Louisville, Kentucky, U.S.A.
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヤング アンソニー ジェイ.
(72)【発明者】
【氏名】ヘンリー ジェフリー ポール
(72)【発明者】
【氏名】ラニー ケビン
(72)【発明者】
【氏名】ブロウダー ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ウィットロック マーヴィン グレゴリー
(72)【発明者】
【氏名】クランス スコット
(72)【発明者】
【氏名】アイス ケン
(72)【発明者】
【氏名】カラグラニス マイケル
(72)【発明者】
【氏名】ヨーント ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】スウェット バリー
(72)【発明者】
【氏名】フィリップス トーマス エム.
(72)【発明者】
【氏名】ヤング ローガン
【テーマコード(参考)】
3F079
【Fターム(参考)】
3F079AD11
3F079CA27
3F079CA29
3F079CA47
3F079DA06
3F079DA11
3F079DA21
(57)【要約】
小包または荷物が、物理的なコンテナを必要とせずに、小包または荷物の論理群または論理コンテナ化に関連付けられまたはグループ化され、小包または荷物が、例えば固有の群IDを有する群として追跡され得るシステム及び方法が提供される。論理群は、コンベヤの指定された論理ゾーンの内部で追跡され、輸送され、仕分けされ、及び/または他の方法で、物理的なコンテナに含まれる必要なく、固有の論理群として処理され得る。自動仕分けのためのシステム及び方法は、設定された数または設定された体積の荷物を集積し、次いで、設定された数または体積の集積された荷物を処理することができる。
【選択図】
図6-1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スマートビンシステムであって、
スマートビンであって、
共に中に空洞を画定する、複数の壁及び底部、
を備え、
前記底部は、複数の物品のうちの少なくとも1つの物品を前記空洞内部に保持するように構成された閉位置と、前記少なくとも1つの物品が前記空洞内部から前記底部を通って落下することを可能にするように構成された開位置との間で移動可能なゲートを備える、前記スマートビン、及び
前記ゲートに機能的に結合され、受信されたデータに基づいて前記ゲートを前記閉位置と前記開位置との間で移動させるように構成される、コントローラ、
を備え、
前記コントローラが、前記受信したデータに基づいて、前記空洞に保持された前記複数の物品のうちの1つ以上が前記空洞から放出されるべきであると判定すると、前記ゲートは前記開位置に移動され、前記複数の物品のうちの前記1つ以上からなるスラグは、前記スマートビンからコレクタコンベヤの論理ゾーン内に直接、垂直重力落下を介して、前記コレクタコンベヤ上に放出される、
スマートビンシステム。
【請求項2】
前記受信されたデータは、光センサから前記コントローラの入力で受信された信号を含み、前記信号は、前記スマートビンが満杯であることを示す、請求項1に記載のスマートビンシステム。
【請求項3】
前記受信されたデータが、
前記スマートビン内部の1つ以上の荷物の各々の体積、
前記スマートビン内部の1つ以上の荷物の各々の重量、
前記スマートビン内部の全荷物の組み合わされた体積、及び
前記スマートビン内部の全荷物の組み合わされた重量、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のスマートビンシステム。
【請求項4】
自動仕分けシステムであって、
コレクタコンベヤ、及び
複数のスマートビンであって、
各々が、
複数の荷物のうちの少なくとも1つの荷物を、ゲートを含む空洞内に受け入れ、
前記受け入れた複数の荷物の1つ以上を含む荷物群を前記コレクタコンベヤ上に移送するよう構成される、前記複数のスマートビン、
を備え、
前記受け入れた複数の荷物のうちの前記1つ以上が、前記複数のスマートビンの対応する1つ以上の前記空洞から移送されるとき、前記複数のスマートビンの前記それぞれの1つ以上の前記ゲートは、開位置に移動され、それぞれの荷物群は、前記複数のスマートビンの前記それぞれの1つ以上の各々から、前記コレクタコンベヤのそれぞれの論理ゾーン内に直接、垂直重力落下を介して、コレクタコンベヤに放出され、
前記コレクタコンベヤは、前記1つ以上の複数のスマートビンの各々の前記放出された荷物群を、移送された前記複数のスマートビンの前記それぞれ1つの前記荷物群としてのさらなる処理のために、コンベヤベルトのそれぞれの論理ゾーン内部で搬送する、前記自動仕分けシステム。
【請求項5】
前記複数のスマートビンの各々は、複数の壁及び底部を備え、共に中に空洞を画定し、前記空洞は、前記複数の荷物のうちの前記少なくとも1つの荷物を受け入れ、
前記底部は、前記空洞内部に物品を保持するように構成された閉位置と、物品が前記空洞内から前記複数の前記スマートビンの少なくとも一部の下に配置された前記コレクタコンベヤ上に落下することを可能にするように構成された開位置との間で移動可能なゲートを備える、請求項4に記載の自動仕分けシステム。
【請求項6】
滑り止めコンベヤ、
ホッパ、及び
大きな充填シュート、
をさらに備え、
前記コレクタコンベヤは、前記受け入れた荷物群のそれぞれを前記荷物群として前記滑り止めコンベヤの上に搬送するように構成され、
前記滑り止めコンベヤは、前記荷物群を前記ホッパに搬送するように構成され、
前記ホッパは、前記荷物群をバッグ充填シュートに落下させるように構成されたゲートを含む、請求項4または5に記載の自動仕分けシステム。
【請求項7】
自動仕分け方法であって、
複数の荷物の少なくとも1つの荷物を含む荷物群を、仕分け基準に従って複数のスマートビンの1つのスマートビンに方向転換すること、
前記複数の荷物のうちの1つ以上を少なくとも1つの前記スマートビンに集積すること、
少なくとも1つのスマートビンのゲートを開位置に移動させて、前記少なくとも1つのスマートビンからコレクタコンベヤのそれぞれの論理ゾーンに、直接、垂直重力落下を介して、前記荷物群を前記コレクタコンベヤ上に放出することによって、前記1つのスマートビンからコレクタコンベヤ上に前記複数の荷物のうちの前記1つ以上を含む荷物群として前記複数の荷物のうちの前記1つ以上を移送すること、及び
前記少なくとも1つのスマートビンの前記放出された荷物群を、それが放出された前記少なくとも1つのスマートビンの前記荷物群としてのさらなる処理のために、前記コレクタコンベヤ上のそれぞれの論理ゾーン内部に移動させること、
を含む、自動仕分け方法。
【請求項8】
前記荷物群を前記コレクタコンベヤから滑り止めコンベヤ上に移動させること、及び
前記荷物群を前記滑り止めコンベヤに沿って、ホッパの中に移動させること
をさらに含む、請求項7に記載の自動仕分け方法。
【請求項9】
前記ホッパから複数のシュートの1つの中に、それによってバッグの中に、前記荷物群の各荷物を放出することをさらに含む、請求項8に記載の自動仕分け方法。
【請求項10】
前記荷物群を移送することは、光センサから受信された信号、前記1つのスマートビン内部の荷物の総体積、及び前記1つのスマートビン内部の荷物の総数のうちの少なくとも1つに基づいて、前記集積された荷物の前記1つ以上を前記スマートビンから前記コレクタコンベヤ上に空にすることを含む、請求項7、8、または9に記載の自動仕分け方法。
【請求項11】
前記荷物群を前記1つのスマートビンから前記コレクタコンベヤ上に移送することは、前記1つのスマートビンのゲートを開き、それによって前記荷物群を前記1つのスマートビンから前記コレクタコンベヤ上に落下させることを含む、請求項7、8または9に記載の自動仕分け方法。
【請求項12】
前記1つのスマートビンから前記コレクタコンベヤ上に前記荷物群を前記移送することは、前記コレクタコンベヤの画定されたゾーン上に前記荷物群を移送することを含む、請求項7、8または9に記載の自動仕分け方法。
【請求項13】
前記コレクタコンベヤに沿って前記荷物群を前記移動させることが、前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーン内部に前記荷物群を維持することを含む、請求項12に記載の自動仕分け方法。
【請求項14】
前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーンは、前記コレクタコンベヤの滑り止めの間に画定される、請求項12に記載の自動仕分け方法。
【請求項15】
前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーンは、前記コレクタコンベヤの論理集積ゾーンを備え、前記論理集積ゾーンは前記コレクタコンベヤの物理的制約が欠いている、請求項12に記載の自動仕分け方法。
【請求項16】
前記スマートビンから前記コレクタコンベヤ上への前記荷物群の前記移送を制御するように構成されたコントローラをさらに備え、
前記制御は、前記スマートビンの少なくとも1つから前記コレクタコンベヤ上に前記受け入れた荷物の前記1つ以上を、光学センサから受信した信号、前記スマートビンの前記少なくとも1つの内部の荷物の総体積、及び前記スマートビンの前記少なくとも1つの内部の荷物の総数のうちの少なくとも1つに基づいて、空にすることを含む、請求項4、5、または6に記載の自動仕分けシステム。
【請求項17】
前記スマートビンの各々から前記コレクタコンベヤ上に前記荷物群を移送することが、前記スマートビンの各々から前記コレクタコンベヤの画定されたゾーン上に前記荷物群を移送することを含む、請求項4、5、または6に記載の自動仕分けシステム。
【請求項18】
さらなる処理のために前記荷物群の各々を前記搬送することが、前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーンの内部に前記荷物群を維持することを含む、請求項17に記載の自動仕分けシステム。
【請求項19】
前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーンは、前記コレクタコンベヤの滑り止めの間に画定される、請求項17に記載の自動仕分けシステム。
【請求項20】
前記コレクタコンベヤの前記画定されたゾーンは、前記コレクタコンベヤの論理集積ゾーンを備え、前記論理集積ゾーンは前記コレクタコンベヤの物理的制約が欠いている、請求項17に記載の自動仕分けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
1.分野
例示的な実施形態と一致する装置及び方法は、コンベヤ及びコンベヤの動作、より具体的には、より小型の荷物が自動圧密化バギングシステム内の荷物群に集積される仕分けコンベヤシステムに関する。
【0002】
<関連出願の相互参照>
本願は、(1)2022年6月17日に出願された米国特許出願第17/843,313号、(2)米国特許出願第17/843,313号の親出願である、2021年12月30日に出願された米国特許出願第17/566,527号、及び(3)米国特許出願第17/566,527号が優先権を主張している、2021年6月29日に出願された米国仮出願第63/216,340号に由来する優先権を主張する。これらの出願のすべての開示全体(添付すべてを含む)が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0003】
2.関連技術の説明
従来の仕分けシステムで使用される、関連技術の小型の荷物用の自動ソータ(以下、「小型用ソータ」)は、バラ(loose:散)の小さい荷物を、積み込まれるバッグに方向転換する。指定された数の荷物がいったん、バッグまたは他のコンテナ(以下、単に「バッグ」と称する)に集積する。次に、バッグは論理及び物理的に閉じられ、荷物に関連する識別番号(ID)及び情報のすべてがバッグに関連付けられ、論理的に記憶される。次に、ラベルが印刷され、バッグの外側に貼り付けられ、バッグの荷物がバッグ内部で群として追跡され得、すべてのそのような荷物がバッグIDと関連付けられる。しかしながら、そのような小型用ソータは不快にも効果が少なく効率が悪くなり得る。なぜならば荷物が頻繁に、これらが意図されているバッグに入り損ねて、誤った仕分けの荷物が生じるからである。このことは、追加のバッグなどの追加の材料を使用することを必要とすることがあり、手動による介入、例えば、バッグを監視して閉じ、次いで、バッグに入り損ねた荷物を取り扱うだけではなく、コンベヤシステムでさらに処理をしてバッグの中へと荷物を方向付けるのを助けるようにバッグを移動させることを必要とする。
【発明の概要】
【0004】
例示的な実施形態は、少なくとも上記の問題及び/または欠点、及び上部に記載されていない他の欠点に対処し得る。また、例示的な実施形態は、上述の欠点を克服する必要はなく、上述の問題のいずれも克服しなくてもよい。
【0005】
1つ以上の例示的な実施形態は、荷物を群(group:グループ)に集積して、バッグ無し及び/またはコンテナ無しの方式でさらなる処理または追跡を行うことを可能にするシステム及び方法を提供することができる。
【0006】
1つ以上の例示的な実施形態は、傾斜トレイソータまたは直線シューソータ、Activated Roller Belt(商標)(ARB(商標))ソータ及びポップアップホイールソータなどの自動仕分けデバイスのバッグの中にバラの荷物を集積させる必要性を除去するシステム及び方法を提供することによって、少なくとも上記のような欠点に対処することができる。
【0007】
1つ以上の例示的な実施形態は、システムが、物理的なバッグまたはコンテナを必要とせずに、多数の小包または荷物が関連付けられるまたはグループ化され、小包または荷物が、例えば、固有の群IDを有する群として追跡され得る、システム及び方法を提供し得る。例示的な態様によれば、小包または荷物の関連付けは、論理群、または小包または荷物の論理コンテナ化と呼ぶことができる。論理群は、特定の論理ゾーンの内部で、例えばコンベヤで追跡することができ、輸送することができ、仕分けすることができ、及び/または物理的なバッグまたはコンテナに収容する必要なく、固有の論理群として処理することができる。
【0008】
1つ以上の例示的な実施形態は、設定された数の荷物または設定された体積の荷物を集積し、次いで、集積された設定された数または体積の荷物をコレクタコンベヤに移送することができる、自動仕分けのためのシステム及び方法を提供し得る。
【0009】
1つ以上の例示的な実施形態は、設定された数の荷物を集積し、次いで、直接垂直落下を介して、コレクタコンベヤの論理集積ゾーン内に荷物を移送し、それによって、別の搬送システムの上へ荷物を迅速に移送することを可能にする、スマートビン(smart bin)を備える、コンベヤシステムを提供し得る。これは、荷物が物理的なバッグまたはコンテナに入り損ねて、誤った仕分けとなる可能性のある荷物を生じる機会を減少させ得る。集積ゾーンに移送された荷物は、群として追跡され得るが、それらはすべてバッグなどの同じ物理的なコンテナの内部にあるわけではない。
【0010】
1つ以上の例示的な実施形態は、コンベヤシステム及び方法を提供し得、それにおいて荷物が集積ゾーンに移送され、移送された荷物が次いでコレクタコンベヤに沿って追跡され、そこから、例えば、荷物が、例えば上昇される滑り止めゾーンまたはウィンドウを有する滑り止めコンベヤの上に供給され得、次いで、ゾーンの別のコレクタコンベヤに移送され、ある箇所まで追跡され続け、そこでは、コンテナを適切に充填するために開いている、バッグなどの閉鎖可能なコンテナを保持するのを助けるべくキャンバスガイド及び特別なレバー及びタックを有する2つのシュートのうちの1つに方向転換されるA/Bフリップゲートを有する分割ホッパ内に荷物が移送され、その場合、荷物群のIDが、次いで、固有のコンテナIDを有するその閉鎖可能なコンテナに論理的に連結され得、その箇所から前方に追跡するために閉鎖可能なコンテナにラベルが印刷されて配置され得る。
【0011】
例示的な実施形態の態様によれば、スマートビンシステムは、共に中に空洞を画定する、複数の壁及び底部を備え、底部は、物品を空洞内部に保持するように構成された閉位置と、物品が空洞内部から底部を通って落下することを可能にするように構成された開位置との間で移動可能なゲートを備える、スマートビン、及びゲートに機能的に結合され、受信されたデータに基づいてゲートを閉位置と開位置との間で移動させるように構成されるコントローラ、を備える。
【0012】
例示的な実装形態では、受信されたデータは、光センサからコントローラの入力で受信された信号を含むことができ、信号は、スマートビンが満杯であることを示す。
【0013】
例示的な実装形態では、受信されたデータは、スマートビン内部の1つ以上の荷物の各々の体積を備え得る。
【0014】
例示的な実施形態の態様によれば、自動仕分けシステムは、複数のスマートビンであって、各々が複数の荷物のうちの少なくとも1つの荷物を含む荷物群を受け入れ、荷物群をコレクタコンベヤ上に移送するよう構成される複数のスマートビン、少なくとも部分的に複数のスマートビンの下に配置され、荷物群を滑り止めコンベヤの上に搬送するように構成されたコレクタコンベヤ、荷物群をホッパに搬送するように構成される滑り止めコンベヤ、荷物群を2つのバッグ充填シュートのうちの1つに落下させるように構成されたゲートを含むホッパ、を備える。
【0015】
複数のスマートビンの各々は、複数の壁と底部とを備え、共に中に空洞を画定し得、底部は、空洞内部に物品を保持するように構成された閉位置と、空洞内部からコレクタコンベヤの上に物品が落下することを可能にするように構成された開位置との間で移動可能なゲートを備える。
【0016】
例示的な実施形態の態様によれば、自動仕分け方法は、複数の荷物の少なくとも1つの荷物を含む荷物群を、仕分け基準に従って複数のスマートビンの1つのスマートビンに方向転換すること、複数の荷物のうちの1つ以上を少なくとも1つのスマートビンに集積すること、1つのスマートビンからコレクタコンベヤ上に複数の荷物のうちの1つ以上を含む荷物群として複数の荷物のうちの1つ以上を移送すること、荷物群としてのさらなる処理のために、コレクタコンベヤに沿って荷物群を移動させることを含む。
【0017】
例示的な実装形態によれば、荷物群を移送することは、光センサから受信された信号、1つのスマートビン内部の荷物の総体積、及び1つのスマートビン内部の荷物の総数のうちの少なくとも1つに基づいて、集積された荷物の1つ以上をスマートビンからコレクタコンベヤ上に空にすることを含む。
【0018】
例示的な実装形態によれば、自動仕分け方法は、荷物群をコレクタコンベヤに沿って滑り止めコンベヤの上に移動させること、荷物群を滑り止めコンベヤに沿ってホッパ内に移動させること、荷物群の各荷物をホッパから複数のシュートのうちの1つ、それによってバッグの中に放出することをさらに含むことができる。
【0019】
荷物群を1つのスマートビンからコレクタコンベヤ上に移送することは、1つのスマートビンのゲートを開き、それによって荷物群を1つのスマートビンからコレクタコンベヤ上に落下させることを含み得る。
【0020】
1つのスマートビンからコレクタコンベヤ上に荷物群を移送することは、コレクタコンベヤの画定されたゾーン上に荷物群を移送することを含み得る。
【0021】
コレクタコンベヤに沿って荷物群を移動させることは、コレクタコンベヤの画定されたゾーン内部に荷物群を維持することを含み得る。
【0022】
コレクタコンベヤの画定されたゾーンは、コレクタコンベヤの滑り止めの間に画定され得る。
【0023】
コレクタコンベヤの画定されたゾーンは、コレクタコンベヤの論理集積ゾーンを備え得て、論理集積ゾーンはコレクタコンベヤの物理的制約が欠いている。
【0024】
前述の及び/または他の態様は、添付の図面と併せて、例示的実施形態の以下の説明から明瞭にまたいっそうたやすく認識されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図1A】例示的な実施形態による自動仕分け方法のフローチャートの左半分である。
【
図1B】例示的な実施形態による自動仕分け方法のフローチャートの右半分である。
【
図2】A及びBは、例示的な実施形態による自動仕分けシステムの上面図及び側面図をそれぞれ示す。
【
図3A】例示的な実施形態による自動仕分けシステムの斜視図である。
【
図3B】例示的な実施形態による自動仕分けシステムの概略図である。
【
図3C】例示的な実施形態による、
図3BのセクションBの拡大版の上面及び側面の図を示す。
【
図3D】例示的な実施形態による、
図3BのセクションCの拡大版の上面及び側面の図を示す。
【
図4】例示的な実施形態に係る、
図3A及び
図3BのセクションAの拡大版の斜視図である。
【
図5-1】Aは、例示的なシステムの滑り止めコンベヤの端部、ホッパ、及びシュートの拡大版の概略図、側面図、及び背面図をそれぞれ示す。
【
図5-2】Bは、例示的なシステムの滑り止めコンベヤの端部、ホッパ、及びシュートの拡大版の概略図、側面図、及び背面図をそれぞれ示す。
【
図5-3】Cは、例示的なシステムの滑り止めコンベヤの端部、ホッパ、及びシュートの拡大版の概略図、側面図、及び背面図をそれぞれ示す。
【
図5-4】D及びEは、それぞれ例示的なシステムの滑り止めコンベヤ、ホッパ、シュート、及びカルーセルの斜視図、上面図、端面図、及び側面図である。
【
図5-5】F及びGは、それぞれ例示的なシステムの滑り止めコンベヤ、ホッパ、シュート、及びカルーセルの斜視図、上面図、端面図、及び側面図である。
【
図5-6】Hは、例示的なカルーセルの側面図、斜視図、及び底面図である。
【
図5-7】Iは、例示的なカルーセルの側面図、斜視図、及び底面図である。
【
図5-8】Jは、例示的なカルーセルの側面図、斜視図、及び底面図である。
【
図6-1】Aは例示的な実施形態によるスマートビンの異なる斜視図である。
【
図6-2】B及びCは例示的な実施形態によるスマートビンの異なる斜視図である。
【
図6-3】Dは、スマートビンの前面の平面図である。Eは、スマートビンの側面の平面図である。
【
図7-1】別の例示的な実施形態による例示的なスマートビンである。
【
図7-2】別の例示的な実施形態による例示的なスマートビンである
【
図8A】例示的な実施形態によるホッパの斜視図を示す。
【
図8B】例示的な実施形態によるホッパの側面図を示す。
【
図8C】例示的な実施形態によるホッパの正面図を示す。
【
図8D】例示的な実施形態によるホッパの詳細な背面図を示す。
【
図8E】例示的な実施形態によるホッパの背面図を示す。
【
図9B】例示的なホッパの、ガードが隠れた状態の分解図を示す。
【
図10】例示的な実施形態による主要制御パネルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
次に、例示的な実施形態を詳細に参照し、これらは添付の図面に示されており、全体を通じて同様の参照符号は同様の要素を指す。この点に関して、例示的な実施形態は、異なる形態を有し得、本明細書に記載される説明に限定されると解釈され得ない。
【0027】
「含む(include)」、「含んだ(including)」、「含む(comprise)」、及び/または「含んだ(comprising)」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられている特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/または構成要素が存在していることを述べているが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び/またはそれらの群が存在している、または追加されることを排除しないことが理解されよう。
【0028】
「第1」、「第2」、「第3」などの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、及び/またはセクションを説明するために本明細書で使用され得るが、これらの要素、構成要素、領域、層、及び/またはセクションは、これらの用語によって限定されない場合があることをさらに理解されたい。これらの用語は、1つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを、別の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。
【0029】
本明細書に記載される様々な構成要素の構造的な位置を説明するために使用される「上側」、「下側」、「内側」、「外側」などの、関係的な配向の表現は、絶対的ではなく、相対的である。配向の表現は、様々な構成要素が図に示すように配置される場合に適切であるが、図における様々な構成要素の位置が変化するとき、それに応じて変化すべきである。
【0030】
本明細書では、「上側」、「下側」、「内側」、「外側」といった位置の用語は、通常使用時の地面のプールの位置に応じて定義される。
【0031】
本明細書で使用される場合、「及び/または」という用語は、関連する列挙された項目の1つ以上のいずれかの組み合わせ及びすべての組み合わせを含む。「少なくとも1つ」のような表現は、要素の列挙に先行しているとき、要素の列挙全体を修飾し、列挙している個々の要素を修飾してはいない。
【0032】
種々の用語は、特定のシステムの構成要素を指すために使用される。異なる企業は、異なる名称で構成要素を指し得る。この文書は、名前が異なるが機能は異ならない構成要素を区別することを意図してはいない。
【0033】
これらの例示的な実施形態が関連する当業者に明らかであるこれらの例示的な実施形態の事項は、ここでは詳細に説明されないことがある。
【0034】
図1は、例示的な実施形態による自動仕分け方法のフローチャートである。
図1に示すように、この自動仕分け方法の様々な動作は、別のソータからの荷物が受け入れられ、スマートビン/スライドゲートセクション160に方向転換される統合セクション150において行われる。スマートビン/スライドゲートセクション160から、荷物は荷物群収集・輸送セクション170に移され、次にバッグ充填セクション180に移され、次にバッグ輸送・処理セクション190に移される。「バッグ(bag)」という用語は、例示的な実施形態の説明において使用されるが、この用語は限定されず、本明細書に記載されている例示的な実施形態のいずれも、バッグを含むがそれに限定されない、任意の好適なコンテナと併せて使用され得ることに留意されたい。
【0035】
図1に示す例示的な実施形態によれば、荷物は、例えば、確立された仕分け基準に基づいて、統合セクション内のソータに入り(S102)、ソータからスマートビンに方向転換される(S104)。スマートビン/スライドゲートセクション160において、荷物はスマートビンに集積し続け得る(S106)。スマートビンが満杯であるかどうかの判定(S108、S110)は、その中に集積された荷物の数に基づいて行われ得る。満杯の状態を検出する、光セルまたは他の光学センサなどの光学デバイスからの信号に基づいて行われ得る。及び/または、荷物の既知の体積もしくは感知された体積に基づく1つ以上の体積の計算に基づいて行われ得る。例えば、スマートビンコントローラが存在し得、受け入れられた各々の荷物の寸法に関するデータがスマートビンコントローラに送信され得、そのため荷物の総体積が計算されて追跡され得て、閾値の体積に達したときに、スマートビンは、満杯で、放出される準備態勢にあると考えることができる。あるいは、スマートビンの固定された位置に、またはスマートビンに対して、フォトセルが配置され得て、フォトセルからの信号が、フォトセルが所定の期間にわたってブロックされていたことを示しているときに、スマートビンが満杯で放出される準備態勢にあると判定され得る。
【0036】
別の例示的な実装形態によれば、スマートビンが満杯であると判定された場合、システムは、限定はしないが、追跡ウィンドウの前縁がスマートビンのシュートの構成されたオフセットを過ぎて特定の距離(例えば、18インチ)にあること(この距離は、荷物が放出されたときに次のゾーンに溢れるのを防止するように構成される)、及び追跡ウィンドウが利用可能で別のスマートビンの別のシュートに割り当てられていないことを含む様々な基準のうちの1つ以上に従って、荷物をコレクタコンベヤ上に放出するように構成され得る。
【0037】
スマートビンが満杯であると判定された場合(S110-はい)、スマートビンの荷物は、ゾーン化されたコレクタコンベヤに移送される(S112)。
【0038】
例示的な実装形態では、スマートビンは、ゲート、例えば、高速ゲートをその底部に含むことができ、それにより、スマートビンが満杯になると(S110)、ゲートが開き、荷物が、スマートビンから開放ゲートを通って、スマートビンの下に配置されたゾーン化されたコレクタコンベヤ上に、重力による真っ直ぐな落下を介して垂直に移送される、またはダンプされることを可能にする(S112)。ゾーン化されたコレクタコンベヤは、複数の動的に確立された集積ゾーンまたはウィンドウを含み得る。
【0039】
ゾーン化されたコレクタコンベヤの集積ゾーンまたはウィンドウ内部の荷物は、それらが群として、例えばコレクタコンベヤを下って輸送される際に、グループ化され、共に追跡され得る(S114)。コレクタコンベヤは、滑り止めコンベヤなどの上に供給するように構成され、位置決めされることができ、滑り止めは、各荷物群ゾーンまたはウィンドウを境界付ける(S116)。各荷物群ゾーンまたはウィンドウからの荷物は、次に、群としてのさらなる処理のために方向転換または転送され得る。
【0040】
コンテナ充填シュート内に荷物を堆積していると判定されると(S118-はい)、荷物群は、滑り止めコンベヤからホッパ内に、及びホッパからバッグ充填シュート内に方向転換され得る(S120)。次に、荷物群の荷物をバッグに充填することができ、荷物群はバッグと論理的に連結される(S122)。特定のバッグが満杯である、または充填シュートがさらなる荷物を受け入れるべきでないと判定すると(S118-いいえ)、追加の入ってくる荷物群をゾーンまたはウィンドウの別のコレクタコンベヤに移送することができ、その中でその荷物群が追跡され続ける(S140)。荷物群は、次いで、そのような他の1つ以上のコレクタコンベヤから別のコンテナ充填シュートに方向転換され得る(S138)。次に、バッグはその荷物群で充填することができ、バッグと論理的に連結され得る(S122)。
【0041】
バッグに荷物群が充填され、荷物群がバッグと論理的に連結された後、バッグは処理領域に輸送され(S124)得て、そこでバッグが閉じられる(S126)。例えば、バッグをチャックで締めて閉じることができ、また出荷ラベルをバッグに貼付することができる(S128)。もちろん、バッグをチャックで締めて閉じることは一例に過ぎず、バッグまたは他のコンテナは様々な他の方法のいずれかで閉じることができる。荷物群を含むラベル付きバッグは、次いで、さらなる処理のために移送することができる(S130)。さらに、バッグに関連する荷物群を除去することができる、すなわち、荷物群及びバッグを、例えば自動的に、またはコンテナ放出ボタンを介して、コンテナから分離することができ、空のコンテナを、例えばレーストラックに戻し(S132)、例えば充填される待ち行列で待機するために、1つ以上のバッグを再装填し(S134)、別の荷物群の処理(S122)のためにコンテナ充填シュートの待ち行列領域に輸送することができる。
【0042】
図2A及び
図2Bは、例示的な実施形態による自動仕分けシステム500の上面図及び側面図をそれぞれ示す。本明細書で説明されるように、1つ以上の例示的な実施形態によるビンは、説明を容易にするために、いずれの限定もなく、「スマートビン」と呼ばれ得る。そのようなスマートビン202は、コレクタコンベヤ208を供給するように構成することができ、それは例えばソータ220の両側の下に位置し、例えばセクションを有するソータなどである。スマートビン202は、ソータ220から荷物を受け入れ、1つ以上の荷物(図示せず)をコレクタコンベヤ208上に選択的に放出するように、統合セクション150の内部に配置することができる。
図1に関して上述したように、荷物は、様々な基準及び/または光センサなどのセンサからの信号のいずれかに基づいて放出され得る。
【0043】
放出された荷物は、例えばスマートビン202のシュートの真下で、コレクタコンベヤ208の上に放出される荷物群を形成する。次に、各荷物群は、適切な寸法のゾーンまたはウィンドウで、コレクタコンベヤ208を論理的に追跡することができる。例えば、ゾーンまたはウィンドウは、コレクタコンベヤ208の幅を有し、長さが約10フィートに延びるコレクタコンベヤ208の部分であってもよい。スマートビン202及びコレクタコンベヤ208の各々の特定の構成は、荷物処理の効率及び精度のために最適化され得る。これには、限定されるものではないが、サイズ、互いに対する相対的な位置(垂直及び/または水平)、及び相対的な変位(例えば、コンベヤ208の速度及び/または方向による)などのパラメータが、限定することなく含まれる。例えば、スマートビン202からコンベヤ208上への荷物の本質的に垂直な落下(例えば、重力による)に対して、コレクタコンベヤ208での荷物の広がり、及び、例えば、ゾーンまたはウィンドウのサイズまたは寸法は、スマートビン202のシュートからコレクタコンベヤ208の表面までの高さまたは距離、スマートビン202に対するコレクタコンベヤ208の表面の相対的な移動速度、及び、スマートビン202に対するコレクタコンベヤ208の表面の相対的な移動方向のうちの1つ以上を考慮することによって、最適化することができる。加えて、スマートビン202のシュートまたは開口部の開口速度及び/または開口のタイプ(例えば、摺動、ヒンジ式など)は、コレクタコンベヤ208上への荷物の堆積を促進するために選択的に実装することができる。例えば、システムは、150fpmで走行するベルトを含むことができ、そのようなベルトの速度に対して、例示的な実装形態に従って10フィートのウィンドウを画定することができる。コレクタコンベヤ208の表面または表面の一部のテクスチャ、材料、弾力性、及び粗さの1つ以上は、コレクタコンベヤ208への荷物の堆積及び/またはコレクタコンベヤ208への荷物の維持を促進するように選択することができる。上述のパラメータ、特徴、及び構造のいずれかまたはすべての任意の組み合わせは、本明細書に記載される1つ以上の例示的な実施形態に従って、荷物の群の追跡及び/または処理を促進するために、選択的に調整及び/または最適化され得る。
【0044】
さらなる例示的な実装形態によれば、ゾーンまたはウィンドウは、任意選択のエンコーダ215からのエンコーダパルス幅を使用して、コレクタコンベヤ208及び/または滑り止めコンベヤ212で作成または画定することができ、それにより、判定ウィンドウのサイズに対応するエンコーダの特定の選択または所定の数のパルスが検出されると、固有のトークンが作成され得る。固有のトークンは、エンコーダパルスを使用して、コレクタコンベヤ208及び/または滑り止めコンベヤ212に沿って追跡することができる。この連続性は、各ゾーンまたはウィンドウについて繰り返すことができる。荷物群がスマートビンからゾーンまたはウィンドウに放出されると、スマートビンのスマートビン番号が固有のトークンに関連付けられ得る。ウィンドウがホッパ230の充填量に達すると、システムは、利用可能なホッパ230の中に荷を落下させる。この時点で、スマートビン番号がホストシステムに渡され、荷物のその群に関連付けられるラベルの印刷が開始される。
【0045】
図2A及び
図2Bに示すように、この例示的なシステム500は、荷物をコンベヤ212に移送するコレクタコンベヤ208を備える。コレクタコンベヤ208は、コレクタコンベヤ208が傾斜角を有し、上端がコンベヤ212に隣接する立ち上がりセクション214を含むことができる。コンベヤ212は、滑り止めコンベヤであってもよく、滑り止めは、コンベヤ212に沿って1つ以上のゾーンまたはウィンドウの境界を形成し得る。
【0046】
コンベヤ212から、荷物群は、それぞれの閉鎖可能なバッグ218に充填するために、1つ以上のシュート216のうちの1つに供給され得る。各荷物群IDは、対応するバッグ218に論理的に連結され得、ラベルが印刷され、バッグ218に配置され得る。例示のシステム500は、コンベヤ212から荷物を受け入れ、荷物をシュート216に方向転換させる方向転換ホッパ230を含むこともできる。
【0047】
滑り止めコンベヤ212に関して、例示的な実装形態によれば、滑り止めコンベヤの速度は、追跡ゾーンまたはウィンドウ(例えば、十足ウィンドウ)が物理的な滑り止めの間隔と整列するように、動的に調整され得る。このような動的な調整は、各滑り止めを検出するセンサを使用し、エンコーダを使用して、達成することができる。
【0048】
図3Aは、別の例示的な実施形態による自動仕分けシステム200の斜視図である。
図3Bは、さらに別の例示的な実施形態による自動仕分けシステム250の概略図である。
図3C及び
図3Dは、
図3BのセクションB及びCの拡大版の上面図及び側面図である。
図4は、
図3A及び
図3BのセクションAの拡大版の斜視図である。
図3A、
図3B、
図4で用いられている参照符号は、類似の要素の例示に関しては、
図2A及び
図2Bに関して用いたものと同じである。
図2A及び
図2Bの例示的な実施形態とは対照的に、
図3A、
図3B、及び
図4は、ソータ220の例示的なセクション221を示し、システム200及び250内部の例示的な荷物206を示す。
【0049】
図5-1~
図5-3に記載されたA~Cは、例示的なシステム500、200、または250の滑り止めコンベヤ212の端部、ホッパ230、及びシュート216の拡大版の概略図、側面図、及び背面図をそれぞれ示す。
図5-4及び
図5-5に記載されたD~Gは、それぞれ、例示的なシステム500、200、または250の滑り止めコンベヤ512、ホッパ230、シュート216、及びカルーセルの斜視図、上面図、端面図、及び側面図である。図示のように、ホッパ230は、コンベヤ212から荷物を受け入れ、各荷物群の荷物を2つのシュート216のうちの1つに導くように構成された方向転換ホッパ230とすることができる。
図5-6~
図5-8に記載されたH~Jは、例示的なカルーセルの側面図、斜視図、及び底面図である。例示的なカルーセルをH~Jに示すが、それにおいて、1は形成角度停止部、2は中央足溶接部、3はフランジ軸受取付プレート、4は4”の簡単なターンキャスター、5は2”のシャフト直径用の2つのボルトフランジ軸受、6は1-3/8”のOD用のグリップ、7は3/8”のアンカーボルト、8は鋼鉄製の六角ヘッドショルダねじ、1/2”のショルダ直径、1-3/4”のショルダの長さ、3/8”-16のねじ、9は薄い六角ナット、ナイロンインサート、5/8”-11、10は中強度鋼ナイロンインサート止めナット、等級5、亜鉛メッキ、3/8”-16のねじのサイズ、11は六角ソケットボタン頭部キャップねじ1/4”-20×1/2”LG、12は六角ソケット頭部キャップねじ、5/8”-11×1.75”LG、13は六角ソケットボタン頭部キャップねじ、5/16”-18×1/2”LG、14は1/4平座金(インチ)タイプA及びB、15は5/8”平座金(インチ)タイプA及びB、16はカルーセル溶接部である。
【0050】
方向転換ホッパ230は、荷物がシュート216の1つに流れ込むことを選択的に阻止または許容する1つ以上のフリップゲート240を備えてもよい。あるいは、転換ホッパ230は、互いに対して90°、床に対して45°で取り付けられた空気作動式ロッドレスシリンダを備え得、その結果、シリンダは、選択的に引き込まれ得るか、または伸長され得、フリップゲート240を開閉し、これは、荷物が、シュート216のうちの1つに方向転換されることを選択的に阻止または可能にする。シュート216は、単一の荷物群の荷物を開いたバッグ218に堆積するように構成することができ、オペレータが、次いでバッグを閉じ、ラベルを付け、バッグを除去し、次のバッグを開くことができるようになる。
【0051】
例示的な態様によれば、閉鎖可能なバッグは、シュート216の各々においてメリーゴーラウンド構成236及び238で配置することができ、メリーゴーラウンド構成236及び238の各々において、バッグ218は、それぞれのシュート216の下方で、複数のカート、例えば、カート237または239などの4つのカートの各々に載置することができる。バッグ218は、必要に応じて段階的な空のバッグを供給するために回転させることができるカルーセル233、235に取り付けることができる。代替的に、空のバッグを有するシャトルカートが左から右に移動されるリニアシャトルシステムが使用され得るか、または空のバッグがすべて使用されると、単一のカートが所定の位置に置かれて交換され得る。一旦充填されると、閉鎖可能なバッグ218は、ラベル付けされ、閉じられ、小包仕分けシステムに戻るために戻りコンベヤに置かれ得る。
【0052】
図6-1~
図6-3に記載されたA~Eは、例示的な実施形態によるスマートビン202を示す。
図6-1のA、
図6-2のB、及びCはスマートビンの異なる斜視図であり、
図6Dは、スマートビンの前面の平面図であり、
図6Eは、スマートビンの側面の平面図である。
図6-1~
図6-3に記載されたA~Eに示すように、スマートビン202は、底部504と、底部504の各縁部から上方に延びる側壁502とを含み、底部504及び側壁502が共に、その内部に空洞506を画定する。空洞506は、コレクタコンベヤ208のゾーンまたはウィンドウ210に移送または放出することができる複数の荷物204を収容するのに十分な、断面X-Y、高さH、幅W、及び長さLを含む様々な寸法のいずれかを有することができる。底部504は、開位置と閉位置との間で移動可能なゲート508を備える。ゲート508が開位置にあるとき、通路510は、
図5-2のB及び
図6-2のCに示すように、側壁502の下縁部と、底部504/ゲート508の後縁部とによって画定される。このように通路510が開くことにより、荷物204を空洞506から、例えばコレクタコンベヤ208の上に放出することができるようになる。側壁502は、4つの隣接するセクション511、512、513、及び514を備え得、これらは共に、断面X-Yを有する本質的に長方形の底部を有する空洞504の側面を画定する。セクション511、512、513、及び514の1つ以上は、セクション511、512、513、及び514の1つ以上が長方形または台形を有し得るように、それらのそれぞれの底縁から外向きに傾斜し得る。空洞504は、
図6-3のD及び
図6-3のEに示すように、高さH、幅W、及び長さLを有することができる。ゲート508は、リニアガイドシステム530及びリニアアクチュエータ520を有するスライドゲートとすることができる。ガイドシステム530は、
図6-1のA、
図6-2のB、
図6-2のC、及び
図6-3のEに示すように、2つ以上のガイドレールを含んでもよい。ストリップブッシュホルダ522、ストリップブッシュ524、及びピローブロック526のようなさらなる構成要素をスマートビン202に含めることができ、これはスマートビン202の動作を促進することができる。
【0053】
例示的な実装形態によれば、超高分子量ポリエチレン(UHMW)、または他のタイプの低摩擦材料を、シュート、ホッパ、ビン、及び他の摩耗表面の製造及び/またはライニングに使用することができる。
【0054】
図7-1及び
図7-2においては、1がフレーム組立体であり、2がシリンダ組立体であり、3がスマートビン組立体であり、4がフレーム連結板であり、5が摺動ゲートであり、6がスマートビン右であり、7がスマートビン左であり、8がスマートビンソータ側面であり、9がスマートビン操作器側面であり、10がスマートビンベルト保持板であり、11がスマートビンベルトワイパーであり、12が溶接ナットを有するスマートビンベルト戻り板であり、13が摺動ゲート取付角度であり、14が摺動ゲート端部取付板であり、15がスマートビン-UIHMWワイパーであり、16が押出スロット用のtボルトであり、17が押出スロット用のtボルトロックナットであり、18がサイドレールエストラクション×69.5lg(1×3スロット)であり、19が中間支柱押出×25.375lg(1×1スロット)であり、20が中間支柱押出×25.375lg(1×3スロット)であり、21が軸受レールイグスサイズ×16レール×1346mm lgであり、22が軸受サイズ16を有する軸受イグスドライリンである、例示的な実装形態による別の例示的なスマートビン602を示す。
【0055】
図8A、
図8B、
図8C、
図8D、及び
図8Eは、例示的な実装形態によるホッパの斜視図、側面図、正面図、
図8Eの部分Aの詳細な図、及び背面図をそれぞれ示し、一方で
図9A、
図9B、及び
図9Cは、それぞれ、例示的なホッパの分解図、ガードが隠れた状態の分解図、及び詳細Bを示し、1はACB-02仮の船溶接部、2はシリンダ溶接部、3はフロントパネル溶接部、4は下部中央支持部、5はフランジ軸受取付ブラケット、6は支持角度、7は後部鋼パネル、8はサイドパネル、9は三角形ブラケット2、10は三角形ブラケット、11はポリカーボ板、12は作動板、13はゲート溶接部、14は滑り止めコンベヤに対する角度、15はシリンダガード、16は1.5”直径シャフト用の2保持フランジ軸受及びクランプ、17は青銅ブラッシング-5.0ID×8.0OD×8mm LG、18は、キー溝付き1.5”直径シャフト用のフランジ付きシャフトクランプ、19は六角ナット、ナイロック、5/16-18、20は六角ナット-1/2”-13、21は六角ナット-1/4”-20、22は1/4-20UNC-21/4HSHCS、23は1/4-20UNC-7/8HS HCS、24は5/16-18×7/8、HSBHCSI25は1/2”ワッシャーであり、26は1/4”ワッシャーであり、27は1/2-13UNC-1.5、HBIであり、28は空気圧シリンダ-ボア25mm×ストローク305mm(12”)であり、29は3/4-16UNFねじ本体を備えたショックアブソーバーである。
【0056】
例示的な実施形態によれば、ターンキー解決法は、本明細書に記載されるようなコンベヤシステムを設けて設置すること、ならびにすべてのモータ及び制御デバイスを含み得る。
図10は、例示的な実施形態による主要制御パネルの概略図である。そのような主要制御パネルは、自動仕分けシステム、かような本明細書に記載のもののいずれかを制御するために設置され得る。主要制御パネルは、複数の入出力(I/O)モジュールとフィールドデバイスとを含み得て、可変周波数駆動技術を実装し得る。1つ以上の主要制御パネルは、共にネットワーク化され得て、協調する動作を制御し得る。新しい主要制御パネルが既存のシステムの既存の主要制御パネルとネットワーク化される場合、Human Machine Interface(HMI)及びプログラマブルロジックコントローラ(PLC)プログラムの開発を、新しい主要制御パネルに対して実行することができ、もしあれば、任意の新しいシステム要素を収容するために既存の主要制御パネルのプログラムに修正を加えることができる。
【0057】
本明細書に記載される1つ以上の例示的な実施形態は、限定されないが、荷物の荷物群への手動または自動での放出を含む、スマートビンの技術を実装するコンベヤシステム用の様々な動作モードをもたらし得る。手動での放出は、例えば、スマートビンの目視検査に基づくことができる。完全に自動化された放出は、出力及び/またはその制御に基づいて放出を自動化するために、限定されないが、近接センサ、体積センサ、重量センサ、光センサなどのような様々なハードウェア及び/またはソフトウェアの構成のいずれかを使用することができる。本明細書に記載の例示的な実施形態の1つ以上は、コンベヤ208またはその近傍に配置されたゾーン及び/またはウィンドウセンサを使用するなど、様々な荷物群追跡技法のいずれかと併せて使用することができる。すべての電子的センシング構成要素は、動作監視システム、及び/または学習コンピュータシステムなどの自動化システムに統合することができる。
【0058】
例示的な態様が、特定の例示的な実施形態を参照して示され、説明されたが、形態及び詳細の様々な変更がその中で行われ得ることが、当業者によって理解されよう。例えば、様々な通信プロトコルのいずれかを、様々な電子センサのいずれかと組み合わせて配備することができ、及び/または様々な視覚及び/または音声ユーザインタフェースのいずれかを実装して、情報の処理及び/または表示、及び/または例示的なシステムのハードウェア及び/またはソフトウェアの構成要素の制御を容易にすることができる。
【0059】
本明細書に記載される例示的な実施形態は、限定の目的ではなく、説明的な意味のみで考慮され得ることが理解され得る。それぞれの例示的な実施形態の中での特徴または態様の説明は、他の例示的な実施形態における他の同様の特徴または態様に対して利用可能であると考えることができる。
【0060】
図面を参照して例示的な実施形態を説明してきたが、以下の特許請求の範囲によって定義される趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の様々な変更を行うことができることは、当業者によって理解されるであろう。
【国際調査報告】