具体实施方式

图1示出了体现本发明特征的紧凑型分拣系统。分拣系统10包括从进给输送机14接收包裹的主分拣输送机12。两个输送机12和14沿主输送方向16输送包裹。扫描仪15扫描包裹的地址或指示其目的地的其它标记。进给输送机14例如可以是辊式输送机或带式输送机。主分拣输送机12可以是具有旋转分拣机的辊式输送机、靴式分拣机或带式输送机，例如具有辊驱动的系列7000输送机带、具有双堆叠带辊的系列7050输送机带、系列4550双向双角度辊带或仅用于单侧分拣的系列4500或4550双角度辊带。这些带式输送机描述于美国专利第9,079,717号，“用于转移物体的输送机系统(Conveyor System for Diverting Objects),”MarkCostanzo等人，2015年7月14日；美国专利第10,059,522号，“分拣输送机系统中的转移斜槽(Divert Chutes in Sorting-Conveyor Systems),”Stephen G.Wargo等人，2018年8月28日；美国专利第8,225,922号，“横向驱动辊带和输送机(Transverse Drive-Roller Beltand Conveyor),”Matthew L.Fourney,2012年7月24日；美国专利第9,108,801号，“具有双向叠辊的输送带(Conveyor Belt Having Bidirectional Stacked Rollers),”MarkCostanzo等人，2015年8月18日；以及美国专利第8,678,480号，“具有扩展升高肋的模块化输送带(Modular Conveyor Belt with Extended Rised Ribs),”Angela Longo Marshall等人，2014年3月25日。这些专利的公开内容通过引用并入到本申请中。

在描述分拣系统时用作主输送机的示例性带式输送机12的特征在于可选择性地旋转到带的一侧或另一侧的辊阵列。辊安装在平行于输送方向16的轴上。(在可用作主输送机的其它辊带中，辊可布置成在倾斜于输送方向的轴上旋转，诸如与输送方向呈30°、45°或60°角)。在运载路径上的带下方的可独立控制的辊致动器自身具有辊，当它们经过时，辊接触带辊的底部。致动辊的旋转轴线可从相对于主输送方向16的第一倾斜角度枢转到第二倾斜角度，该第二倾斜角度是围绕主输送方向的第一倾斜角度的镜像。当致动辊处于第一角度时，它们使带辊朝向带的第一侧18旋转。当处于第二角度时，致动辊使带辊朝向带的相对的第二侧19旋转。辊致动器沿着主输送机12的长度在分拣位置处定位在带下方。去往主输送机12的第一侧18处的目的地的包裹被致动的带辊分拣到容器R1中，例如分拣位置处的箱子、袋子、篮子或手提袋。例如，包裹可以直接卸料到容器中或经由斜槽22卸料。位于卸料目的地之间的屏障24防止包裹超过它们的指定目的地。预定从第二侧19卸料的包裹被直接或经由斜槽22分拣到容器R2上或分拣到分拣位置处的合并输送机26上。

合并输送机26包括卸料分拣输送机2—类似于主输送机12，和较短的转向输送机30。转向输送机30可以是辊式输送机或激活的辊-带式输送机，其使用例如系列400激活的辊式带，其中辊被布置成在倾斜于带行进方向32的轴上旋转，如箭头34所示，并且由下方的辊或平坦轴承表面激活。激活的带辊将从主分拣输送机12卸载的包裹引导到卸料分拣输送机28上。转向输送机30抵靠卸料分拣输送机28并且加宽了用于待分拣到卸料分拣输送机上的包裹的着陆区。然后将分拣到卸料分拣输送机28上的包裹分拣到其指定的目的地卸料容器R3中。位于分拣输送机12和28的端部处的容器R4接收未被分拣到任何其它容器R1-R3的包裹。包裹直接或经由斜槽22被分拣到容器中。合并输送机也可以定位在第一侧18。

通过提供图2中的用于将包裹卸载到选定的目的地容器中的多目的地卸料斜槽系统40，减少了图1的紧凑型分拣输送机的占地面积。卸料斜槽22的端部通向目的地容器R和R'，诸如轮式箱。图2、图3A和图3B中的卸料斜槽系统40包括翻转门，该翻转门包括安装在框架44中的辊帘42。辊帘42可以由一系列单独的平行辊构成，如图2所示，或者可以由一段辊式输送带构成，例如系列1000插入辊带或系列4000°直列式辊带。臂46在近端处紧固到斜槽22的端部。框架44可枢转地附接到臂46的远端。可枢转地附接到斜槽22的底侧并且在相对侧上附接到框架44的底部的一对气动或液压缸或线性致动器48使辊帘42从第一位置枢转到第二位置，如图2和图3A所示，在第一位置，包裹P落入第一目的地容器R中，并且如图3B所示，在第二位置处，包裹P'落入到第二目的地容器R'中。去往第一目的地容器R的包裹P沿着辊帘42向下行进，离开其更远离斜槽22的下端并进入到第一容器中。当包裹P'去往第二目的地容器R'时，气缸或致动器延伸其杆50以将辊帘42枢转到第二位置，在第二位置，辊帘的更靠近斜槽22的一端与其相对端向下成角度，并且被拦截的包裹P'沿辊帘向下行进。以这种方式，可以使用单个斜槽22来供应两个目的地容器R和R'。并且因为第二容器R'位于斜槽下方，得以节省占地面积。

图4示出了具有翻转门卸料机的另一种多目的地斜槽系统。翻转门72由一段辊带74制成，例如系列1000插入辊带，其辊安装在铰接杆上并延伸穿过带的厚度方向以突出于两侧。带段被加强成平面帘，该平面帘沿着下端76铰接地连接到支架78上。气缸或其它线性致动器48的杆50在其上端80处枢转地附接到辊-带帘74的相对侧。致动器杆50在缩回时将帘74定位在与斜槽22对准的第一位置，以将包裹引导到第一容器R中。当杆50伸出时，如虚线所示，帘74枢转离开斜槽进入与斜槽分开的第二位置，但被定位成拦截在带的相对侧上的包裹并将它们重新引导到第二容器R'中。因为辊突出于帘的两侧，所以两侧为包裹提供低摩擦滑动。因为图2和图4的翻转门在两个位置都是水平倾斜的，所以它们可以由滑动表面制成，包裹沿着滑动面滑行，而不是由辊制成，包裹沿着辊滚动。

图5A和图5B示出了具有容器移动器的多目的地斜槽系统，容器移动器移动目的地容器以将选定的目的地容器定位到指定位置以接收分配给其的包裹。在该版本中，两个容器R和R'并排安装，其轮52安装在轨道系统中的轨道54上。容器移动器被机动化，使得一对容器R和R'可从第一位置(图5A)往复移动到第二位置(图5B)，在第一位置，第一容器R被定位成从斜槽22接收包裹P，并且在第二位置，第二容器R'被定位成从斜槽接收包裹。

图6示出另一种版本的多目的地斜槽系统。在该版本的容器移动器中，两个目的地容器R和R'安装在双向输送带56的顶部，该双向输送带绕驱动轮58和惰轮60运行。带表面上的楔块62稳定容器的轮52，以防止容器响应于带的来回运动而滚动。驱动轮58移动带以选择性地将第一容器R(如图6所示)或第二容器R'定位到指定位置以从斜槽22接收包裹P。

图7A和图7B示出了具有卸料机的多目的地斜槽系统，其在斜槽22的端部处使用如图4中的直列式辊带71。但是，与图4的加强辊带74不同，辊带71能够在其铰接处连接。辊带71在其上端的拐角处附接到斜槽22侧面上的线性致动器75的臂73上。辊带71的下端附接到电辊或主轴77上。主轴77在每一端处由支腿79支撑。支腿79被定位成将主轴77支撑在第一目的地容器R和第二目的地容器R'之间的空间上方。在图7A中，致动器75的臂缩回，并且辊带71的上端位于斜槽22的下端。在辊带71处于封闭间隙位置的情况下，包裹P沿辊向下行进并落入第一目的地容器R中。电主轴77在图7B中被致动以围绕主轴缠绕或卷绕辊带71。卷绕带71在其自身和斜槽22的下端之间形成间隙81。间隙81位于第二目的地容器R'的上方。当辊带围绕主轴77卷绕时，沿斜槽22滑动的包裹P通过间隙81落入第二容器R'中。线性致动器75在带71绕着主轴77卷绕时保持带71中的张力，并在电主轴不致动时缩回它们的臂73。

不同于图5A和图5B中的轨道系统和图6中的双向输送带，如图8、图9A和图9B中所示，具有容器移动器的多目的地斜槽系统相对于斜槽22平移两个目的地容器R和R'，其中齿条-齿轮系统由安装在一侧或两侧上的第二容器R'的每一端处的马达84驱动。在容器R和R'的每一侧上，耦合到每个马达84的小齿轮85与齿条86啮合。机架在每一端由支腿88支撑。两个容器R和R'通过连接件90连接，使得它们在两个机架86之间作为一个整体一起滚动。图9A示出了处于第一位置的容器R和R'，在第一位置，第一容器R接收从斜槽22的端部落下的包裹P。在图9B中，马达84已经沿着齿条86将容器R和R'移动到第二位置，在第二位置，从斜槽的下端落下的包裹P'落在第二容器R'中。

图10A和图10B示出了处于第一位置和第二位置的具有容器移动器的多目的地斜槽系统的类似版本。容器R和R'由滑轮系统一起驱动而不是由齿条-齿轮系统驱动。缠绕在电动滚筒94上的缆索92沿第一绳段96并围绕惰轮98延伸以及沿平行的第二绳段97并围绕下惰轮100和上惰轮101延伸。与电动滚筒94相对的缆索92的一端处的配重102悬挂在上惰轮101上。配重102张紧缆索92。两个容器R和R'附接到缆索92上。当电动滚筒94在如图10A中的箭头104的方向上旋转时，电动滚筒94卷绕在缆索92中，提升配重102，并将容器R和R'移动到第一位置，在第一位置中，包裹P从斜槽22的下端落入第一目的地容器R中。电动滚筒在如图10B中的箭头106所示的相反方向上旋转，以在张力下从配重102放出缆索92，并将容器R和R'移动到第二位置，以将包裹P'转向到第二目的地容器R'中。

图11至图15示出了具有使用输送带来改变容器相对于斜槽的位置的容器移动器的多目的地斜槽系统的另一版本。主分拣输送机130选择性地将包裹P分拣到输送机相对侧上的斜槽22上。包裹P从斜槽22落入到目的地容器R中，例如在斜槽下端下方的开口袋132中。袋132通过杆136附接到侧框架134。通过框架134保持在一端的杆136延伸穿过袋132的顶部边缘中的孔眼138。袋132悬挂在悬臂杆136上，悬臂杆136间隔足够远以保持袋132打开。侧框架134通过侧构件142附接到底座140(图12A)。底座140通过穿过底座四个角的螺栓146附接到输送带144上。螺栓146拧入带144中的螺纹插入件中。马达(未示出)来回驱动带144和袋132，以将所选择的目的地袋与斜槽22的下端对准，从而接收包裹P。如图12A所示，包裹P去往袋容器R。在图12B中，袋被被示出为平移到指定位置将包裹P'递送到袋容器R'。

为了防止快速移动的包裹P越过目的地容器R，如图13所示的固定包裹止挡件148通过一对臂154跨过间隙152附接到斜槽150的下端。撞击止挡件148的快速移动的包裹通过间隙152偏转并进入选定的容器R。固定止挡件148显示为延伸跨越容器R的宽度的平板。

图14A、图14B和图15示出相邻袋132之间的弹出式止挡件156。制动器，诸如线性致动器158，升高和降低止挡件156。如图14A所示，当输送带144将袋132移动到不同的位置时，所有的止挡件都降低到袋132顶部的水平之下。当选定的目的地袋容器R如图14B和图15所示被停止在接收包裹P的位置时，致动器158将容器R的远离斜槽22的侧面处的止挡件156升高到容器顶部的水平之上。这样，防止快速移动的包裹P超出范围，并且通过止挡件156使包裹P偏转到正确的容器R中。

图16示出容器R和R'由多目的地斜槽系统中的轮式机器人车辆108平移。容器移动机器人车辆108在第一位置和第二位置之间如箭头110所示地推动和拉动耦合的容器R和R'，如图16中所示，在第一位置，包裹P从斜槽22的端部落入第一容器R中，在第二位置，第二容器R'移动到斜槽的下端下方的位置中。机器人车辆108包含为马达控制器供电的可充电电池112和容纳在控制壳体114中的接收器。接收器接收来自控制分拣输送机的操作的控制器的命令，以将容器R和R'平移到每个分拣包裹的正确位置。容器R和R'通过连接件116连接。提供了电池充电站118用于在车辆处于其最内部位置或离线时对车辆的电池112充电。

可能会发生包裹被错误地分拣到错误的目的地容器。图17示出了安装在两个相邻容器R和R'之间以检测此类错误分拣的双向包裹检测器120。包裹检测器120具有两列光眼122和123，每个光眼检测从斜槽22落下并进入目的地容器R和R'之一的包裹P。检测器120向分拣输送机的控制器报告包裹的递送。在图17中，检测器报告由光眼阵列122检测到的包裹P到容器R的递送。图18中所示的错误分拣检测系统的另一版本使用摄像头124和视频成像作为包裹检测器来检测包裹并将它们的递送报告给分拣输送机的控制器。

如图19所示，分拣输送机由控制器64控制，例如可编程逻辑控制器或其它可编程计算机。在其程序存储器中执行程序步骤的控制器从扫描仪15接收每个包裹的数据。根据该数据，控制器为每个包裹分配目的地容器以对其正确分拣。沿主分拣输送机和卸料分拣输送机，位置传感器66向控制器64提供位置信息，该位置信息使控制器能够跟踪每个包裹。包裹检测器67报告包裹进入容器。控制器64控制驱动分拣系统中的主分拣输送机、卸载分拣输送机、马达驱动的斜槽卸料机和其它马达驱动的带和辊的马达68。控制器64还控制线性致动器70或其它控制斜槽卸料机的机构。

分拣系统的控制器64执行存储在程序存储器中的程序步骤以处理错误分拣的包裹。图20的流程图描述了错误分拣检测的操作。包裹检测器，无论是光眼或摄像头或能够感测包裹进入容器的其它传感器，连续地监控容器。如果检测到包裹进入容器，则了解斜槽卸料机从相对于斜槽下端的容器位置的状态控制器确定包裹是否已被分拣到其指定的目的地容器。如果是，则不采取行动；如果不是，则控制器通过指示灯、显示器上的消息或指示、警报器或其它警告将具有错误分拣的包裹的容器通知给操作员。如果没有检测到预期的包裹，则控制器通知操作员预期包裹未递送。

尽管已经参考若干版本描述了本发明，但是其它版本也是可能的。例如，多种版本的多目的地卸料斜槽被描述为仅具有两个目的地容器。但是可以将一些版本—例如，图5、图6、图8、图10A和图16所示的版本—扩展到用于图11至图15的系统的两个以上的目的地容器。作为另一个示例，唯一用作示例的目的地容器是袋子和轮式箱。但是，例如，手提袋、篮子、无轮箱或者平台可以用作替代的目的地容器。因此，如这些若干示例所示，本发明的范围不应局限于各种示例版本的细节。