專利名稱：用于同步半自動并行分揀的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及物品的半自動分揀，更具體來說，涉及一種分離的顯示畫面(display)，即，一種被點亮并動態(tài)移動的電子滾動帶(electronicticker-tape)，其傳播表示待人工分揀的物品的目的地位置的易見信號。該信號采用人類可讀的形式，并且隨著待分揀物品被運向位于多個目的地位置附近的人工分揀操作員，該信號保持基本上接近該物品。
背景技術：
每天，包裹遞送公司從散布于廣闊地理區(qū)域的數(shù)千個位置收集數(shù)百萬個包裹，并把它們運送到分揀設施以進行處理。最初，受雇于分揀設施的工人執(zhí)行分揀過程，即，他們必須從一個分揀臺將包裹抓取、提起、搬運、并且放置到另一分揀臺?，F(xiàn)在，由于新的分揀設施配備有自動的分揀和傳送系統(tǒng)，人工勞動的廣泛使用已減少了。
然而，由于各種原因，完全取代人工分揀過程是不切實際的或者不是所希望的。而且，甚至希望將人工分揀系統(tǒng)和自動分揀系統(tǒng)集成起來，以創(chuàng)建半自動分揀過程。例如，公知的是，機械地對向人工分揀員傳送的對象物進行預分揀；機械地將對象物從進件傳送器(feed conveyor)轉移到鄰近的接收容器中，以便以后進行人工分揀；以及在人工分揀過程可以繼續(xù)之前使人工分揀員來掃描附于包裹的機器可讀標簽。
美國專利5,697,504(Hiramatsu等)描述了一種視頻編碼系統(tǒng)，該視頻編碼系統(tǒng)讀取字母數(shù)字符號(如郵件的地址和郵政區(qū)碼)并將其轉換為條形碼，然后將該條形碼打印并附于物品上。此后，掃描該條形碼，并在編程控制下根據(jù)該條形碼表示的目的地位置對郵件進行自動分揀。如果視頻編碼器不能辨認字母數(shù)字符號，則終端將郵件的地址顯示給操作員，然后操作員對該地址進行辨認到生成條形碼所必需的程度。
在美國專利4,776,464(Miller等)中所描述的物品處理和擇路系統(tǒng)包括一種用于對附于行李件的標簽上的目的地數(shù)據(jù)進行光學檢測的自動方法和系統(tǒng)。其中，所述標簽帶有唯一設定的目標符號，該目標符號被設置為與表示行李預定目的地的數(shù)據(jù)相鄰。置于換路器(diverter)上游的攝像機在標簽經(jīng)過該攝像機的視野內(nèi)時捕獲所述標簽上的目標符號和其它有關信息。然后對目的地數(shù)據(jù)進行處理并將其用于在編程控制下指示換路器。
法國專利2,676,941(Roch)描述了一種自動信封分揀系統(tǒng)，該自動信封分揀系統(tǒng)包括進件傳送器、切換裝置以及按行和列排列的一系列位倉(compartment)。這些位倉包含多個單元(module)，所述單元被設計為接受根據(jù)最終目的地分揀的信封直到單元裝滿為止。其后，利用以空單元替代滿單元的機構來自動清空位倉。
美國專利4,615,446(Pavie)中所公開的分揀機描述了一種自動分揀系統(tǒng)，其中，沿著并行的進件傳送器向切換單元傳送信封，該切換單元讀取附于各信封的目的地標記。基于所述目的地標記信息，切換單元要么允許信封繼續(xù)不間斷地傳向下游分揀線，要么將信封導向鄰近的并行傳送器，該并行傳送器將信封傳向另一下游分揀線。
Verbex Voice系統(tǒng)公司(Edison，NJ)制造并經(jīng)銷一種便攜式連續(xù)語音識別器便攜式Speech CommanderTM，其可與頭戴式送受話器(headset)一起使用，并且對與遠程計算機通信的語音響應進行數(shù)字化。從事人工分揀并佩戴Speech CommanderTM的操作員可以對頭戴式送受話器說出物品的目的地位置，計算機接收并處理所述物品的目的地位置。然后計算機通過頭戴式送受話器以語言提示對操作員作出響應，該語言提示標識與所述物品的目的地位置相關聯(lián)的接收器(receiver)或貯箱。
現(xiàn)有技術的自動分揀設備依賴于機器可讀的代碼和符號。對附于對象物的代碼或符號進行解碼，并且，使用所得的信號在編程控制下自動分揀并傳送對象物。如果自動分揀過程未能正確地傳送對象物，那就必須對該對象物進行人工分揀。目前，在自動分揀過程之中或之后的人工分揀需要操作員在繼續(xù)進行分揀過程之前對要分揀的各物品上的機器可讀標簽進行譯碼。
因此，現(xiàn)有技術中需要一種系統(tǒng)，其用于通過消除重復步驟(例如對要分揀的各物品進行手工掃描、標記以及貼標簽)來改進人工分揀；提供一種裝置，人工分揀員通過該裝置能夠快速且容易地識別待分揀的物品；減少由于誤讀標簽而引起的分揀差錯；以及提高人工分揀員的處理效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖通過消除冗余的人工過程(例如在可以對物品進行分揀之前對其進行的手工掃描、標記或貼標簽)來協(xié)助人工分揀操作員。本發(fā)明還試圖通過提供一種以與物品的移動對應的方式移動的分離的短暫信號，來協(xié)助人工分揀操作員，利用這種信號，可以快速且容易地識別待分揀的物品。最后，本發(fā)明試圖協(xié)助人工分揀員提高處理速度和減少誤分揀差錯。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種設備來實現(xiàn)這些目的，該設備包括傳送器，其被布置以將物品傳送給分揀操作員；以及分離的指示器(indicator)，其以與待分揀物品的移動對應的方式來移動，將所述物品與一關聯(lián)目的地地址關聯(lián)起來。
本發(fā)明在其一個實施例中，還試圖通過提供一種分離的文本顯示畫面，來解決所述過程問題和上述現(xiàn)有技術的不足，該顯示畫面用于以人類可讀的形式對要分揀的物品及其關聯(lián)目的地位置進行標識。所述顯示畫面在關聯(lián)物品被向位于多個目的地位置附近的人工分揀員傳送時保持基本上接近該物品。
這里，指示器是以人類可感知的方式來呈現(xiàn)的信號，其標識待分揀的物品，并將該物品與目的地位置相關聯(lián)。這里，顯示畫面是以視覺可感知的形式來呈現(xiàn)文本信息的信號，其標識待分揀的物品和關聯(lián)目的地位置。無論是指示器還是顯示畫面，信號都是暫時的，以與物品的移動對應的方式移動，并可與關聯(lián)目的地位置信號相匹配，作為人工分揀過程的一部分。出于本公開的目的，當涉及設備發(fā)送的或分揀操作員接收的信號時，動詞“傳播(transmit)”的任何形式都與動詞“呈現(xiàn)(present)”的任何形式完全同義。
在優(yōu)選實施例中，布置有兩個并行的進件傳送器，以向切換單元傳送待分揀的物品。切換單元被構造為在所述并行的傳送器之間傳送物品，并以有序的順序將物品卸載到分揀傳送器上。分揀傳送器將物品運向分揀操作員。分離的顯示器(LED板)被設置為與分揀傳送器相鄰，并被構造為呈現(xiàn)動態(tài)移動著的字母數(shù)字字符，與電子滾動帶很相似。LED板在編程控制下呈現(xiàn)表示所述物品和關聯(lián)目的地位置的信息，使得該信息以與所述物品的移動對應的方式在視覺上移動。目的地位置位于與分揀傳送器和分揀操作員相鄰的位置處，并被構造為當關聯(lián)物品正在趨近時傳播可感知的信號。分揀操作員在觀察到呈現(xiàn)在所述顯示器上的信息以及從所述關聯(lián)目的地位置傳播的信號時，將物品從分揀傳送器取下并將其放置在所述目的地位置中。
實踐中，根據(jù)附于物品并由光閱讀器輸入到編程邏輯控制器的目的地戳記(indicia)來對切換單元、分離的指示器以及目的地位置信號進行控制。所述控制器為每個物品指配一目的地位置，并生成目的地信號，隨后為分揀操作員將其轉換并呈現(xiàn)為人類可讀的形式。各傳送器上的軸編碼器(shaft encoder)在直接位于光閱讀器和切換單元之前的光電元件傳感器激活這些裝置時，跟蹤物品的位置并將結果與特定物品相關聯(lián)。
易知并入本發(fā)明的另選實施例。例如，可以用投射到移動物品上的光束來取代所述顯示器，可以用固定的顯示器標識關聯(lián)目的地位置。此外，可以用可聽信號取代視覺信號。此外，由于分離的指示器的靈活性，所以可以響應于目的地位置的數(shù)量或操作量的波動來簡化或擴充優(yōu)選的分揀配置的結構。


圖1是實現(xiàn)本發(fā)明的分揀系統(tǒng)的俯視簡圖。
圖2是從分揀操作員的視點看到的分揀傳送器和一些目的地位置的立體圖，其示出了標識兩個待分揀物品的顯示畫面。
圖3是從分揀操作員的視點看到的分揀傳送器和一些目的地位置的立體圖，其示出了其中一個物品等待分揀而另一物品錯誤地處于傳送器上的顯示畫面變化。
圖4是從分揀操作員的視點看到的分揀傳送器和一些目的地位置的立體圖，其示出了其中相關聯(lián)的目的地位置已滿的顯示畫面變化。
圖5是典型的目的地位置組的背視圖。
圖6示出了本發(fā)明的另選實施例由上方的投影單元構成的分離的指示器。
圖7是用于分揀系統(tǒng)在可編程控制器的控制下的操作的控制系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
下面更詳細地參照附圖，所有這些附圖中，相同的標號都表示相同的部分，圖1示出了本發(fā)明的同步并行分揀系統(tǒng)10。作為概述，分揀系統(tǒng)10包括具有動力的進件傳送器12a、12b；具有動力的中轉傳送器(transitional conveyor)18a-18d；具有動力的分揀傳送器20a、20b；切換單元30，用于確定哪個分揀傳送器承載物品；分揀操作員48可以感知的顯示器46；以及目的地位置組(loacation cluster)51-58。
可以整體地或部分地簡化或擴充本發(fā)明10，以建立附加的結構。例如，可通過去除中轉傳送器18c、分揀傳送器20b以及目的地位置組55-58，來簡化圖1中所示的實施例。另選地，根據(jù)圖1中所示的實施例，可以通過包括附加的切換單元或目的地位置組來擴充中轉傳送器18c、18d，以建立更復雜的設備。
下面轉向對圖1所示優(yōu)選實施例的詳細描述，具有動力的進件傳送器12a、12b沿著箭頭A的方向傳送待分揀物品(如包裹P1-P4)，使得這些包裹在光閱讀器14a、14b下經(jīng)過。位于相應的進件傳送器12a、12b的起始處的各個光閱讀器14a、14b掃描并捕獲附于各包裹的目的地戳記，所述目的地戳記被以字母數(shù)字字符、條形碼或二維符號(如MaxiCode符號)的形式發(fā)現(xiàn)。光閱讀器14a、14b將掃描過程中捕獲的目的地戳記提供給可編程邏輯控制器(PLC)25。
美國專利5,291,564、5,308,960、5,327,171以及5,430,282中示出了一種合適的光閱讀器系統(tǒng)，該光閱讀器系統(tǒng)用于對多個符號體系(包括字母數(shù)字字符)形式的目的地戳記進行成像，通過引用將所有這些專利并入于此。在美國專利4,874,936、4,896,029、5,438,188、5,412,196、5,412,197、5,343,028、5,352,878、5,404,003、5,384,451、5,515,447以及歐洲專利0764307中，描述了用于對條形碼和MaxiCode密集碼(densecode)符號體系進行定位和解碼的系統(tǒng)，通過引用將所有這些專利并入于此?，F(xiàn)有技術中公知的其它系統(tǒng)也可以適用。
本發(fā)明10需要包裹流的同步。對目的地戳記的掃描以及人工包裹處理需要在各包裹之間存在一定的時間和空間間隔。同步化流調(diào)節(jié)器16(未示出)保持進件傳送器12a和12b、中轉傳送器18a-18d以及分揀傳送器20a和20b之間的恒定速度比。PLC 25以公知的方式產(chǎn)生使輸入到進件傳送器12a、12b上的包裹同步的定時信號。這些定時信號還指示將包裹從進件傳送器12a、12b傳送到中轉傳送器18a-18d的速率。例如，在優(yōu)選實施例中，以每分鐘30件的速率將包裹傳送到各進件傳送器12a、12b上。另外，這些定時信號有助于保持包裹之間的預設時間間隔。
同步化包裹流還需要在分揀系統(tǒng)10中全程監(jiān)視包裹。這里，由束光電元件發(fā)射器26a-26d來監(jiān)視各包裹的位置。這種光電元件是反射回歸(retro-reflective)型的，其在恰經(jīng)過前方的包裹遮斷光束時提供信號。直接安裝在各光閱讀器14a、14b上游的發(fā)射器26a通過PLC 25向各個閱讀器觸發(fā)“啟動”信號。在合適的時候，直接安裝在切換單元30上游的發(fā)射器26b通過PLC 25向切換單元30觸發(fā)“換路”信號。直接安裝在切換單元30下游的發(fā)射器26c跟蹤離開的包裹。發(fā)射器26d跟蹤離開中轉傳送器18c、18d并進入分揀傳送器20a、20b的包裹。
設置了旋轉帶編碼器28(未示出)，以測量各傳送器12a、12b、18a-18d、20a以及20b的位移。在優(yōu)選實施例中，傳送器是帶或具有動力的輥式傳送器(roller conveyor)。然而，出于本公開的目的，“傳送器”用于包括將物品從一個位置移動、傳輸或運送到另一位置的任何具有動力或者無動力的設備。PLC 25響應于來自發(fā)射器26a-26b、光閱讀器14a和14b、以及編碼器28的輸入信號，以公知的方式對傳送器的速度進行調(diào)節(jié)并對切換單元30進行控制。一旦將特定包裹與特定位置處的編碼器計數(shù)相關聯(lián)，就可以按公知的方式在系統(tǒng)中全程跟蹤該包裹。
傳送領域的技術人員可以理解，可以容易地以其它單元來替換上述多個單元中的許多單元。作為例示而不是限制，以下事實是公知的諸如滑板(slide)或輥的其它傳送器可以提供與帶或具有動力的輥式傳送器相同的功能；包裹可以是可由傳送器運送的任何尺寸或形狀的物品；包裹的其它特征或屬性可以提供與目的地戳記相同的功能；其它裝置或人工操作員可以提供與光閱讀器相同的功能；其它裝置或人工操作員可以提供與切換單元相同的功能；以及，其它裝置或人工操作員可以提供與PLC相同的功能。
進件傳送器12a、12b按箭頭A的方向將包裹傳送到中轉傳送器18a、18b，再傳送到切換單元30。在整個分揀發(fā)明10中，可以用公知的裝置(例如美國專利5,439,098中所描述的有動力的帶圈，通過引用將其并入在此)來實現(xiàn)將包裹從一個傳送器導向另一傳送器?，F(xiàn)有技術中公知的其它系統(tǒng)也可以適用。
切換單元30是一換路站，其被構造為在傳送器18a、18b之間傳送包裹并將包裹卸載到傳送器18c和18d上。美國專利3,246,733、5,620,102、5,291,564、5,308,960、歐洲專利0438667A2以及美國專利申請08/878,306、09/200,487中示出了合適的切換單元，通過引用將所有這些并入于此?，F(xiàn)有技術中公知的其它系統(tǒng)也可以適用。
PLC 25被構造為接收來自光閱讀器14a、14b的輸入信號，該信號表示在掃描過程中捕獲的目的地戳記。PLC 25以公知的方式將該目的地戳記與目的地位置組51-58內(nèi)的目的地位置接收器a-x進行匹配，并創(chuàng)建表示該匹配的唯一的目的地信號S。優(yōu)選地，各目的地信號S包括至少三個部分唯一的包裹編號；包裹的目的地城市/州；以及接收器標示(designation)。由此，每個目的地信號S形成唯一的標識符，該標識符使得PLC 25可以跟蹤各包裹并根據(jù)包裹位置來控制分揀系統(tǒng)10。
例如，在光閱讀器14a掃描了包裹P4之后，因為目的地位置接收器52k(目的地位置組52中的接收器k)與附于包裹P4的目的地戳記相關聯(lián)，所以PLC 25選擇該接收器。然后PLC 25生成并指配表示接收器52k與包裹P4之間的關聯(lián)的目的地信號S4。
切換單元30被構造為接收由PLC 25發(fā)送的目的地信號S。例如，當接收到來自PLC 25的關于包裹P1-P4的目的地信號S1-S4時，切換單元30將包裹P1從中轉傳送器18b轉到中轉傳送器18d，并將包裹P2從中轉傳送器18a傳送到中轉傳送器18c。結果，如圖1所示，使得包裹P2和P3在中轉傳送器18c上，而包裹P1和P4在中轉傳送器18d上。切換單元30之所以將這些包裹放置在這些傳送器上，是因為PLC 25對包裹P2和P3指配了中轉傳送器18c下游的接收器。類似地，PLC 25對包裹P1和P4指配了中轉傳送器18d下游的接收器。
將包裹P1、P4從中轉傳送器18d傳送到分揀傳送器20a，將包裹P2、P3從中轉傳送器18c運送到分揀傳送器20b。如虛界線所示，分揀傳送器20a跨越順序的操作區(qū)42a、42b，而分揀傳送器20b跨越順序的操作區(qū)42c、42d。各順序操作區(qū)42a-42d包括分揀操作員48、位于分揀傳送器20a和20b的相對側的成對的目的地位置組51-58，并且各順序操作區(qū)42a-42d限定了這樣的區(qū)域其中，包裹被從分揀傳送器20a、20b移開并被傳送到其相應的目的地組對中的相關聯(lián)的目的地位置接收器a-x。
如圖1所示，操作區(qū)42a包括目的地組51、53；操作區(qū)42b包括目的地組52、54；操作區(qū)42c包括目的地組55、57；操作區(qū)42d包括目的地組56、58。如圖2所示，典型的目的地位置組52包括目的地位置接收器a-x的矩陣，在優(yōu)選實施例中，該矩陣是位于分揀操作員48的前面和后面的柜(cubicle)或單元(cell)的陣列。
下面參照分揀傳送器20a上的包裹P1和P4來描述分揀過程；對包裹P2和P3的分揀都沿著分揀傳送器20b進行。
緊鄰分揀傳送器20a安裝有顯示器46。如圖2中所最佳地示出，顯示器46是緊鄰分揀傳送器20a安裝的發(fā)光二極管(LED)板。顯示器46被構造為在編程控制下傳播動態(tài)移動的字母數(shù)字字符，非常像電子滾動帶。換句話說，顯示器將呈現(xiàn)視覺上級聯(lián)或者看起來以與物品向傳輸機下游移動的速度相同的速度連續(xù)往LED下游移動的字符。還可以將顯示器46構造為呈現(xiàn)多種顏色，并使得字母數(shù)字字符閃光或閃爍。
顯示器46還被構造為接收來自PLC 25的目的地信號S，并且以公知的方式將目的地信號S轉換為對正進入分揀傳送器20a的包裹進行標識的字母數(shù)字字符。為實現(xiàn)這個目的，一旦包裹進入分揀傳送器20a，光電元件發(fā)射器26d就立即向光閱讀器14a發(fā)信號，以再次對該包裹進行掃描。該第二掃描步驟以公知的方式觸發(fā)PLC 25，以將目的地信號S發(fā)送到顯示器46，在顯示器46處，目的地信號S的兩個部分(即城市/州標示以及接收器標示)得以呈現(xiàn)。
如下所述，包括可能的變化，當包裹進入包含有關聯(lián)目的地位置的操作區(qū)并即將被置于其中時，包裹的完整的城市/州標示和接收器標示得以呈現(xiàn)。繼續(xù)上述示例，目的地信號S4表示目的地位置接收器52k與包裹P4之間的關聯(lián)。如圖2中所示，從PLC 25接收的信號S4呈現(xiàn)在顯示器46上，作為動態(tài)移動的城市/州標示和接收器目的地標示“BosMa 52k”，其被標示為“47”。這里，“BosMa”表示從目的地戳記捕獲到的城市和州，“52k“表示其中存放目的地為Boston，Massachusetts的包裹的目的地位置接收器。標示47隨著各包裹沿著分揀傳送器20a傳送而保持在旁邊并基本上靠近該包裹。在優(yōu)選實施例中，標示47閃光，以進一步標識待分揀的包裹。雖然只有標示47閃光，但是如下所述，其它信息也可出現(xiàn)在顯示器46上。
每個分揀操作員48位于各組面對的目的地組51、53或52、54之間，以便于輕松可及傳送器20a上的包裹P1、P4，可以容易地看見顯示器46，并且輕松可及目的地位置接收器a-x。當包裹P4進入順序操作區(qū)42b時，它經(jīng)過光電元件26d的前面，對光束的遮斷觸發(fā)了到光閱讀器44a的信號，以對該包裹進行掃描。當對附于包裹的目的地戳記進行掃描時，經(jīng)由PLC 25向顯示器46發(fā)送信號以對信號S4(表示包裹P4的包裹信息“BosMa 52k”47)進行廣播。同時，組52內(nèi)的目的地單元k的周邊被點亮。
圍繞每個目的地接收器的周邊安裝有點亮條帶59。每條條帶由包入保護性覆蓋物內(nèi)的LED燈構成，可以由來自PLC 25的信號將其點亮。當目的地為特定接收器的包裹進入了相關聯(lián)的操作區(qū)并應被放入接收器中時，通過條帶59照亮該接收器的周邊。本領域的技術人員可以聯(lián)想到許多合適的另選標記系統(tǒng)，例如熒光燈、光導管(light pipe)、光纖或位于接收器的各角部處的燈。
在分揀過程中，此時，在顯示器46呈現(xiàn)閃光的包裹信息47并且接收器52k的周邊被點亮的情況下，通過顯示器46來以視覺方式提醒分揀操作員48應該將目的地為Boston，Massachusetts的包裹P4放在組52中的接收器k中。作為響應，分揀操作員48將包裹P4從分揀傳送器20a取下，并將其放入組52中的接收器k中。
在PLC 25接收到來自分揀操作員48的適當信號(如下所述)，或者在包裹離開相關聯(lián)的操作區(qū)42b之前，接收器52k將保持點亮并且包裹標識47將保持可見。為了確認地址，分揀操作員48將標示47與包裹上的目的地戳記進行對比。操作員將“錯誤的”包裹放在一存儲區(qū)(下面將進行說明)中，并且如果對于兩個連續(xù)的包裹都不匹配則操作員可以停止整個分揀過程。由此消除了可能的系統(tǒng)差錯。這種差錯可能發(fā)生在各個分揀階段，包括讀取標簽和條形碼的階段以及計算目的地容器編號的階段。
為了確認已正確置放了包裹P4，以及為了從顯示器46消去特定的標示“BosMa 52k”47，操作員48按下鍵盤62上的碼。該碼由PLC 25接收，將消去標示47和條帶59。另選地，可以用具有與PLC 25進行通信的麥克風的頭戴式送受話器來替換鍵盤62，所述頭戴式送受話器既能進行語音識別又能進行話音合成。分揀操作員48可以通過對麥克風說話來口頭地通知PLC 25已置放了所述物品，PLC 25從麥克風進行接收，并將其視為消去標示47和點亮條帶59的命令。
目的地為Danbury，Connecticut的包裹P1先于包裹P4在閱讀器44a處被掃描，并由PLC 25對其指配了組51中的接收器a。操作區(qū)42a中的分揀操作員48以上述的針對包裹P4的方式，將包裹P1放入單元51a中，并通過在鍵盤62上輸入恰當?shù)拇a來消去標示“DanCt51”。以下描述系統(tǒng)在操作區(qū)42b中對于包裹P1的進一步操作。
在優(yōu)選實施例中，操作員48是人。因此，各操作區(qū)42a、42b內(nèi)的傳送器的長度約為7到8英尺長。傳送領域的技術人員應當明白，可以由其它單元來替代人類分揀操作員48以及顯示器46的功能。作為示例而不是限制，可聽信號、光束、或者人類或人類輔助裝置可以接收到的其它可感知信號都可以提供與LED顯示器46相同的功能。類似地，機械臂或機器人可以協(xié)同人類操作員或在人類操作員的控制下工作。
如上所述，分揀操作員48可以將包裹放入標示的接收器a-x中。如下所述，分揀操作員48可以允許包裹繼續(xù)行進到分揀傳送器20a的末端，包裹在此被卸入存儲容器64(圖1所示)中，或者，可以從分揀傳送器20a取下包裹并將其放到存儲架66(圖2所示)上。
每個目的地位置組51-54都可以由打包操作員68從背面來卸貨。如下所述，打包操作員的作用是從目的地接收器取下包裹，并將所述包裹裝入運輸箱116。
圖3進一步示出了圖2所示的顯示器46的操作。包裹P6和P8已分別進入了操作區(qū)42a和42b。出于本說明的目的，包裹P6和P1的地址都是Danbury，Connecticut。由于地址標簽寫得很差，結果包裹P8錯誤地處于傳送器20a上。包裹標識編號P6’是顯示器46上與包裹P6相鄰的標示。包裹標識編號P8’是顯示器46上與包裹P8相鄰的標示。如上所述，優(yōu)選地，各目的地信號S包括至少三個部分唯一的包裹編號；包裹的城市/州目的地；以及接收器標示。包裹標識編號是目的地信號S的第三部分。
標示P6’和P8’標識包裹，但不是相關聯(lián)的接收器。P6和P8的目的地位置都未出現(xiàn)在顯示器46上，這是因為第一包裹P6正在區(qū)42a中等待前一包裹P1被捆綁處理。包裹P8的目的地位置不出現(xiàn)在顯示器46上是因為它不屬于操作區(qū)42b。由此，兩件包裹都不會被放入相關聯(lián)的接收器中。對于包裹P6，一旦置放了包裹P1并且輸入了碼以消去關聯(lián)標示，就將在顯示器47上閃光呈現(xiàn)P6的目的地位置信息。作為對包裹P6的顯示畫面，顯示器46直到包裹P6進入了包括關聯(lián)接收器的操作區(qū)之后才呈現(xiàn)目的地標示。一旦其確實進入了相關聯(lián)的操作區(qū)，就呈現(xiàn)目的地標示，然后可以將包裹P6放入接收器51a中。
對于包裹P8，操作員可以允許其被卸載在存儲區(qū)64中或者將其取下并放在存儲架66上。然后分揀操作員取消標示P8’?？稍谥蟮臅r間利用手持條形碼掃描器(未示出)來對存儲區(qū)64接收到的或放在存儲架66上的那些包裹進行掃描，以確定相關聯(lián)的接收器。
圖4進一步示出了圖2所示的顯示器46的操作。這里，用標示“XXX52x”80而不是通常的包裹標示信息來標識包裹P12。這個唯一的信號意味著接收器52x中的包裹已達到了預定數(shù)量，即，單元52x已滿。由于52x中沒有空間了，所以包裹P12和以類似方式標記的任一隨后的包裹都必須被放在存儲區(qū)64或66中，直到如下所述地由打包操作員68清空了接收器52x。在預計到接收器滿時，分揀操作員48可以通過在鍵盤62上輸入所述接收器的標示來向PLC 25發(fā)送“接收器滿”的消息。
圖5是示出典型的目的地位置組的背視圖。從背部利用標簽100來標識位置接收器。在目的地接收器a-x的頂行直接上方布置有LED顯示屏102，其可以與上述顯示器46相同。各目的地位置的背面還布置有接收器后門110和接收器條形碼標簽112。各目的地位置組51-58的背部設置有鍵盤114。
當特定的接收器為滿時，如以上針對52x所述，顯示器102呈現(xiàn)接收器標示104。這里，由于打包操作員68僅僅關心哪個接收器為滿，所以標示104限于接收器編號。當觀察到“滿”消息時，打包操作員68從已滿的接收器將所有包裹轉移到鄰近的運輸容器116。
在操作過程中，顯示器102呈現(xiàn)這些已滿的目的地接收器的編號。如圖5中所示，單元s、x以及j已滿。但是出于本公開的目的，只涉及接收器j。作為響應，打包操作員68用手持條形碼掃描器(未示出)來手工掃描j標簽112，或在鍵盤114上輸入j標示。PLC 25存儲由掃描器或鍵盤產(chǎn)生的信號。
然后，打包操作員68打開j門110并將這些包裹移入相鄰的運輸容器116，同時對放在運輸容器116中的包裹的總數(shù)進行計數(shù)。打包操作員68在鍵盤114上輸入該數(shù)。PLC 25以公知的方式將表示放在容器116中的包裹的信號與表示單元j的信號存儲在一起。
然后，打包操作員68掃描附于運輸容器116的運輸容器條形碼標簽118。PLC 25以公知的方式將表示運輸容器116的信號與兩個先前的信號(即，從標簽112獲取的目的地位置和放在容器116中的包裹的總數(shù))存儲在一起。這三個信號由PLC 25一起存儲，以用于跟蹤以后的包裹移動和位置。這個最后的掃描步驟使得標示104被從顯示器102消去。如前所述，可以用話音數(shù)據(jù)輸入來替換鍵盤輸入步驟。
參照圖7的框圖，通過可編程邏輯控制器(PLC)25使得分揀系統(tǒng)10的操作自動化。PLC可以接收來自光閱讀器14a、14b、44a、44b的輸入信號，這些光閱讀器讀取包裹上的字母數(shù)字字符、條形碼或二維符號(如MaxiCode符號)。這種符號可以包含地址信息，該地址信息使得PLC可以以公知的方式來確定哪個傳送器18c、18d可以正確地將包裹傳送到恰當?shù)姆謷魉推?0a、20b。布置了光電元件發(fā)射器以檢測包裹的位置，這些光電元件的輸出被輸入到PLC 25。PLC也可直接從其它傳感器(未示出)(例如，用于測量包裹的尺寸的標尺或裝置)接收關于包裹P的信息。布置有旋轉帶編碼器28，以測量各傳送器12a、12b、18a-18d、20a、20b的位移，并且這些編碼器28的輸出被輸入到PLC。還可以在鍵盤62、114處手工輸入包裹信息。PLC響應于這些輸入信號，向在傳送器之間傳送物品的切換單元30發(fā)送控制信號，并向標識包裹和位置目的地的顯示器46、102和條帶59發(fā)送控制信號。
另選實施例圖6示出了具有分離的指示器的分揀系統(tǒng)140的另選實施例。一般來說，上方的投影單元150包括燈152，所述燈152將高度聚焦的光束投射到待分揀包裹上。與上述的標示47相似，該光束充當對于分揀操作員48的視覺指示器。安裝在各行接收器的端部處的固定窗顯示器154呈現(xiàn)相關的目的地信息。
更具體來說，在分揀傳送器20a、20b的直接上方安裝有上方投影單元150。由于分揀傳送器20a、20b是相同的，所以將僅參照分揀傳送器20a來描述分揀過程。每個投影單元150的長度為傳送器20a的長度，并包括多個小燈152。在本優(yōu)選實施例中，這些燈是相隔1到5英寸(1”-5”)安裝的發(fā)光二極管(LED)。各LED 152被布置為當點亮時，其向傳送器20a的表面投射光束。
與上述的LED顯示屏46相似，LED 152被構造為在編程控制下呈現(xiàn)動態(tài)移動的光束序列。這里，當包裹在分揀傳送器20a上從各LED 152下方通過時，各LED 152將對該包裹照耀短暫的時間。由PLC 25以與傳送器20a相同的速度來點亮LED 152。多個LED 152以此方式協(xié)作創(chuàng)造出這樣一種視覺效果即，看起來光束隨著包裹往傳送器下游移動保持聚焦在該包裹上。
在每行接收器的端部安裝有窗顯示器154。如圖6所示，窗顯示器154是發(fā)光二極管(LED)顯示板，其安裝在從接收器陣列向外伸出的固定框架內(nèi)。優(yōu)選地，顯示器154被構造為傳播或呈現(xiàn)至少三行字母數(shù)字字符。與上述顯示器46相似，顯示器154也被構造為接收來自PLC 25目的地信號S，并以公知的方式將目的地信號S轉換為表示分揀信息的字母數(shù)字字符。
顯示器的第一行可以包括接收器標示。這里，其為單元編號9。由于單元9與Boston，Massachusetts相關聯(lián)，更具體來說，與郵政區(qū)碼02201相關聯(lián)，所以在PLC 25的控制下第一行和第二行呈現(xiàn)該信息。第三行是按順序動態(tài)移動的目的地單元列表，其反映了隨后的包裹的目的地單元。
在操作過程中，一旦包裹進入了分揀傳送器20a，光閱讀器44a就立即重新掃描該包裹。例如，目的地信號S4表示目的地位置單元9與包裹P4之間的關聯(lián)。在對附于包裹P4的目的地戳記進行掃描時，經(jīng)由PLC 25向顯示器154發(fā)送信號以傳播信號S4，即單元目的地編號9和表示包裹P4的包裹信息“Boston MA 02201”。同時，以與上述相同的方式通過帶59來點亮目的地單元9的周邊，并點亮包裹P4直接上方的燈152a以向包裹P4上投射光束。
此時，在分揀過程中，當顯示器154呈現(xiàn)出包裹P4的信息并且單元9的周邊被點亮時，以視覺方式提醒分揀操作員48目的地為Boston，Massachusetts的包裹P4應放在單元9中。作為響應，分揀操作員48從傳送器20a取下包裹P4并將其放在單元9中。
上述類型的光束傳感器158的陣列被布置為使得其發(fā)射器和接收器位于傳送器20a的相對側。在本優(yōu)選實施例中，多個傳感器158被設置為間隔1到5英寸(1”-5”)，并以燈152的正下方為中心。這里，傳感器158跟蹤在各操作區(qū)42b、42a內(nèi)的包裹的位置，并充當針對燈152的關/開控制器。
繼續(xù)圖6所示的包裹P4的示例，隨著包裹P4沿傳送器20a傳輸，其遮斷各傳感器158的光束。對光電元件的光束的每次遮斷都會經(jīng)由PLC25向安裝在直接上方的LED 152發(fā)送信號，以使LED 152點亮。這樣，當包裹P4位于傳送器20a上時，幾乎連續(xù)的光束保持聚焦在包裹P4上。一旦從傳送器20a取下包裹P4，則下一個光電元件不被遮斷。由此，未遮斷光電元件光束直接上方的LED 152像所有隨后的LED一樣保持熄滅。
在操作過程中，在分揀操作員48的面前可以具有分揀傳送器20a上的連續(xù)的包裹行。每件包裹都由從各個LED 152投射的光束來跟蹤，并且顯示器154包括被排序為與包裹序列對應的目的地單元列表。在光電元件光束被遮斷處，燈立即點亮。在光電元件光束未被遮斷處，直接上方的燈保持正常熄滅狀態(tài)。進一步，當已從傳送器取下包裹時，下一個光電元件光束不被遮斷。這個未遮斷的光束使得向PLC 25發(fā)送信號已置放了包裹。作為響應，PLC 25呈現(xiàn)下一包裹的分揀信息。
與上述的顯示器46相似，顯示器154只在包裹位于相關聯(lián)的目的地組內(nèi)并且應被放入相關聯(lián)的接收器中時，才呈現(xiàn)目的地組和分揀信息。在圖6的示例中，包裹P4和P5分別位于其相關聯(lián)的操作區(qū)42b、42a內(nèi)，并應被置放。由此，各顯示器154呈現(xiàn)與這些包裹相關的分揀信息。另一方面，包裹P6-P8僅分別由其相關聯(lián)的目的地接收器“29”、“52”以及“12”來標示。在已置放了包裹P4之后，標示“9 Boston MA 02201”將被替換為單元標示編號“2”和P4之后的下一包裹的相關聯(lián)目的地信息。這里，其為單元標示“52”或者呈現(xiàn)在顯示器154的第三行上的下一單元編號。P4之后的第二個包裹被針對單元“12”進行標示，并且被以相同方式進行處理。以類似的方式來處理包裹P5和P6。
該另選實施例描述了一種結構，通過該結構，分離的指示器以與包裹的移動對應的方式移動，并將包裹與關聯(lián)的目的地位置相關聯(lián)。對于本領域技術人員，易知其它結構可以實現(xiàn)相同的目的。作為示例而不是限制，安裝在上方并接合到循環(huán)驅動35部件的各燈可單獨地進行照明和跟蹤，即，保持連續(xù)地瞄準在特定包裹上，直到該包裹被從傳送器取走。類似地，安裝在上方的燈可以被可轉動地安裝，并受到電機控制，從而以弧形投射光束。這樣，各燈都可以投射移動的光束，該移動光束跟隨包裹一定距離，直到該包裹到達來自相鄰燈的光束。在這些示例中，分離的指示器以與包裹到關聯(lián)目的地位置的移動對應的方式移動。
在所述優(yōu)選或另選實施例中，上述分揀系統(tǒng)通過以下方式來協(xié)助人工分揀操作員消除冗余過程，如手工掃描和給包裹貼標簽；建立操作員與控制系統(tǒng)之間以及操作員之間的的通信；減少誤分揀差錯；為系統(tǒng)提供這樣的靈活性，即可以對操作員和目的地位置的數(shù)量進行調(diào)節(jié)以反映操作量；以及，提供只需要對新操作員進行最少培訓的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)尤其適用于小型和中型包裹分揀設施，其為許多目的地位置提供服務或具有顯著的操作量波動。
本領域的技術人員應該理解，本文所描述的程序、過程、方法等不與任何具體計算機或設備相關，也不受它們的限制。相反，可以使用具有根據(jù)本文所述教導而構造的程序的各種通用機器。類似地，可以證明，通過具有硬布線邏輯或者存儲在非易失存儲器(例如只讀存儲器)中的程序的專用計算機系統(tǒng)來構造專門的設備以執(zhí)行本文所述的方法步驟，是有利的。
盡管已針對本發(fā)明的優(yōu)選實施例來對本發(fā)明的各個方面進行了詳細描述，并且提供了另選實施例的示例，但是應當明白，可以在不脫離如所附權利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，對所公開的設備和過程進行變型、修改以及改進。
權利要求
1.一種用于標識和標示物品以由操作員進行分揀的設備，其包括傳送器，其被布置以將所述物品傳送給所述操作員；以及分離的指示器，其以與所述物品的移動對應的方式移動，并使每個所述物品與一目的地位置相關聯(lián)。
2.如權利要求1所述的設備，還包括光閱讀器，該光閱讀器被布置以捕獲附于所述物品的目的地戳記。
3.如權利要求1所述的設備，還包括控制器，該控制器進行操作以接收來自所述光閱讀器的與所述目的地戳記對應的信號，基于所述信號為每個所述物品指配一目的地位置，并且產(chǎn)生與每個所述目的地位置相關聯(lián)的目的地信號。
4.如權利要求1所述的設備，還包括多個進件傳送器，該多個進件傳送器將所述物品導向切換單元。
5.如權利要求4所述的設備，其中，所述切換單元被構造為響應于來自所述控制器的所述目的地信號，在所述進件傳送器之間轉移所述物品。
6.如權利要求1所述的設備，其中，所述分離的指示器被構造為呈現(xiàn)第一可感知信號，該第一可感知信號表示與所述物品相關聯(lián)的所述目的地位置。
7.如權利要求6所述的設備，其中，所述目的地位置被構造為響應于所述相關聯(lián)的物品的趨近，呈現(xiàn)第二可感知信號。
8.如權利要求7所述的設備，其中，所述第一可感知信號和所述第二可感知信號被以人類可識別的形式呈現(xiàn)，并且這兩個信號都包括有共同的目的地位置信息。
9.如權利要求8所述的設備，其中，在所述相關聯(lián)的物品被傳送到所述目的地位置之后，消去所述第一可感知信號和所述第二可感知信號。
10.如權利要求1所述的設備，其中，所述指示器包括用于照亮所述物品的裝置，當所述物品被照亮時，所述目的地位置被標記。
11.一種用于標識和標示物品以由操作員進行分揀的設備，其包括傳送器，其被布置以將所述物品傳送給所述操作員；光閱讀器，其被布置以捕獲附于每個所述物品的目的地戳記；控制器，其進行操作以接收來自所述光閱讀器的與所述目的地戳記對應的信號，基于所述信號為每個所述物品指配一目的地位置，并且產(chǎn)生與所述目的地位置相關聯(lián)的目的地信號；切換單元，其被構造為響應于所述目的地信號，選擇性地在所述傳送器與相鄰的傳送器之間轉移所述物品；以及分離的指示器，其被構造為呈現(xiàn)第一可感知信號，所述第一可感知信號表示與每個所述物品相關聯(lián)的所述目的地位置，所述指示器以與所述相關聯(lián)的物品的移動對應的方式移動；并且所述目的地位置被構造為當所述相關聯(lián)的物品基本靠近所述目的地位置時傳播第二可感知信號。
12.如權利要求11所述的設備，其中，所述第一可感知信號和所述第二可感知信號被以人類可識別的形式呈現(xiàn)，并且這兩個信號都包括有共同的目的地位置信息。
13.如權利要求12所述的設備，其中，在所述物品被傳送到所述目的地位置之后，從所述分離的指示器消去所述第一可感知信號，并且，當所述物品被傳送到所述目的地位置時，從所述目的地位置消去所述第二可感知信號。
14.一種用于標識和標示物品以由操作員進行分揀的設備，其包括傳送器，其被布置以將所述物品傳送給所述操作員；以及分離的文本顯示畫面，其包括目的地位置信息，并以與所述物品的移動對應的方式動態(tài)地移動。
15.如權利要求14所述的設備，其中，所述分離的文本顯示畫面以人類可讀的形式呈現(xiàn)第一信號，該第一信號包括將每個所述物品與一目的地位置相關聯(lián)的信息。
16.如權利要求15所述的設備，其中，所述第一信號以與所述相關聯(lián)的物品的移動對應的方式移動。
17.一種標示和分揀物品的方法，其包括以下步驟將所述物品從多個源向多個目的地位置傳送；為每個所述物品確定一關聯(lián)目的地位置；呈現(xiàn)分離的第一可感知信號，該第一可感知信號將每個所述物品關聯(lián)到每個所述關聯(lián)目的地位置；使所述第一信號以與每個所述物品的移動對應的方式移動；以及將每個所述物品分揀到所述關聯(lián)目的地位置。
18.如權利要求17所述的方法，其中，所述確定步驟還包括為每個所述物品指配一關聯(lián)目的地位置的步驟。
19.如權利要求17所述的方法，其中，所述呈現(xiàn)步驟還包括從相鄰位置向所述相關聯(lián)的物品投射所述第一信號的步驟。
20.如權利要求17所述的方法，其中，所述分揀步驟還包括在多個傳送器之間傳送所述物品以及從多個傳送器取走所述物品的步驟。
21.如權利要求17所述的方法，其中，所述關聯(lián)目的地位置在所述相關聯(lián)的物品趨近所述目的地位置時呈現(xiàn)第二可感知信號。
22.如權利要求20所述的方法，其中，所述取走步驟還包括響應于所述第一可感知信號和所述第二可感知信號的共同信息將所述物品傳送到所述目的地位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于人工分揀的分揀系統(tǒng)，該分揀系統(tǒng)呈現(xiàn)分離的短暫顯示畫面，該顯示畫面以與物品的移動對應的方式移動，通過該顯示畫面可快速且容易地識別待分揀物品。為實現(xiàn)此目的，該設備包括進件傳送器(12a、12b)；切換單元(30)；光閱讀器(14a、14b)，其被布置以捕獲附于各物品的目的地戳記；分離的移動顯示畫面(46)，其保持靠近待分揀物品，并呈現(xiàn)表示該物品的目的地位置的信息；目的地位置，其在相關聯(lián)的物品正在趨近時發(fā)出信號；以及控制器，其能夠指定目的地位置并控制顯示裝置。
文檔編號B65G47/46GK1671489SQ03817671
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月23日 優(yōu)先權日2002年7月24日
發(fā)明者馬克·B·布拉金斯基, 彼得·R·格盧奇, 羅伯特·H·埃斯林格爾, 威廉·D·赫斯 申請人:美國聯(lián)合包裝服務有限公司