扁平邮件运载装置及处理辅助设备 技术领域 本发明总体上涉及用于在邮政机构中对邮件进行处理的设备，尤其是涉及这样一种邮件运载装置，用于在支持进行手动和自动邮件处理的同时，减少在邮政机构中对扁平邮件进行处理。
背景技术 美国邮政管理局(USPS)允许邮政行业以多种格式和顺序对邮件进行预处理。一般来说，扁平邮件被成捆预处理。形成捆的目的在于使得去往相同运送路线或者区域的邮件被同时处理。目前存在有许多邮寄人员可以使用的预处理方案，并且各种方案具有相应的邮寄成本。
下面是各种邮件人员准备成捆扁平邮件的方式的某些示例：(a)3位数邮件-其中所有的成捆邮件或者邮递操作均前往一个3位数邮政区域。这会涉及到邮政编码的前三位数字，比如210XX。捆内的邮件将分发至所述区域内的运送路径上的多个机构；(b)5位数邮件-其中捆内的所有邮件将前往一个5位数区域。很可能地，捆内的邮件将在单个邮局投递单元内进行分发，比如21076是美国马里兰州Hanover区邮局的邮政编码；(c)邮递员投递线路邮件，其中一个邮递员投递路线数字包含了用于一个5位数区域内的特定投递员的邮件；以及(d)旅行线路(LOT)和/或邮递员定序邮件-其中成捆的LOT或者邮递员定序邮件已经被预处理，以便使得捆内的邮件的顺序适用于一个区域内的特定邮递员。LOT邮件包含了处于递增或者递减次序的邮件，用于按照最为接近邮递员实际投递邮件的路线写明街道。邮递员定序邮件精确地按照邮递员投递邮件的顺序进行预处理。
各种前述预处理标准将以不同方式得以处理，并且具有相应的处理成本。3位数邮件通常通过邮政机构以成捆方式进行横向交换(cross-docked)，直至其抵达服务于该3位数区域的处理中心。随后，捆被打开，并且被处理成5位数等级，投递至服务于该5位数区域的邮局。5位数的捆自始至终被横向交换至服务于该5位数区域的处理中心。根据处理中心的操作，所述捆可以被投递至当地邮局来对邮件进行投递，或者可以接着处理至邮递员等级，其中邮件被分发给投递局内的邮递员，无需进行二次交割。邮递员投递路线、LOT以及邮递员定序邮件均直接横向交换至当地邮局来对邮件进行投递。
在所有情况下，当地邮递员将随后对用于投递的邮件进行定序或者“装箱”，其中邮件按照他/她的投递路线进行排序。这些邮递标准和动机很大程度上基于这种原理，即邮递员将在投递单元中对邮件进行装箱，并且邮件已经被特制成用于在邮政机构中实现自动化和机械化，来通过邮政网络发送邮件。
近来，自动化能力已经被引入邮政网络，邮政网络也已经启用了新的应用模式。更具体地说，高速扁平邮件自动化的使用和自动化排序设备的发展已经使得USPS开始考虑将大部分投递单元邮件处理转移到远离当地投递局的处理中心。在这种新的模式中，邮件将被处理至邮递员等级或者在其到达当地投递局之前在投递员等级完全排序。这种解决方案消除了目前在对用于投递的邮件进行预处理时涉及的大部分手工劳动，并且允许投递局更高效地运转。
与这些发展相平行，高速自动化的使用已经对系统进给装置上的邮件提出了要求。USPS自动化扁平邮件分拣机械100(AFSM100)具有三个高速进给装置，这些进给装置每小时输出7200个邮件。工作经验表明，这种需求对操作人员提出了挑战。操作人员必须每分钟将大约12英寸长的邮件放置到进给装置上。邮件必须被以合适的方位放置，保持粘合部(binding)在下，邮票面朝右侧，并且使得邮件“整洁”，以确保合适的系统操作。为了减轻对进给装置操作人员的要求，USPS对用于在这些机械上进行处理的邮件进行预处理。一般来说，扁平邮件捆在它们被捆扎和/或收缩包裹的部位被打开，并且被以这样一种方位置于手推车上，即粘合部和邮票均面朝同一方向。这样就将系统操作人员从在进给操作过程中对邮件进行松绑和定位的任务中解放出来。尽管这组任务不允许操作人员跟得上系统需求的步调，但是却对整个操作引入了额外成本。
下一代扁平邮件处理设备的运行速度将大约是现有运行速度的两倍，即对于每个进给装置来说每小时输出10000-12000个邮件。与操作人员可以手动进给的速度相比，这些系统将以更快的速度运行。为了提供一个能够进行多路高速排序的必要生产量，这些速度是必需的。一个多路系统的近似有效生产量是指实际运转生产量除以路径条数。目前，两路多次进给操作得以研发，来对扁平邮件进行排序。为了使得它们能够在为各种邮件种类设定的投递时间内对邮件进行处理，即对邮件进行装箱，在这些多路系统上要求更高的生产量。有效地，这就要求所述系统以更快的速度运转，高于操作人员在现行的操作和技术约束条件内可以对系统进行手动装载的速度。这也就对邮件的预处理提出了更高的要求，即邮件必须被更快地进行预处理。由于这些预处理操作属于劳动密集型，所以这就在整个操作成本上产生了额外成本，抵消了由所述处理/排序操作带来的一部分节余。
发明内容 因此，本发明的主要目的在于允许邮寄人员、印刷工人以及装订车间以这样一种方式对扁平邮件进行预先包装，即提供优化的运输容量，同时使得需要在邮政机构中进行的处理减少，并且以更高的速度进行，还要同时支持手动和自动邮件处理。
该目的利用这样一种系统来实现，即该系统利用一种邮件运载组件对扁平邮件进行预先包装和传送，所述邮件运载组件能够直接并且无接缝地与物料处理系统和自动化设备进行对接，并且由此允许待包装邮件的数量满足目前的处理速度和未来地分拣技术，由此，该系统将使得邮件处理操作实现流水化，同时消除了机构内预处理成本，并且减少了对系统进给装置进行手动装载的需求。
在最为宽泛的方面，这种运载装置为一个基本上刚性的运载装置主体，该运载装置主体具有长方形的横剖面，并且包括多个、至少两个、总体上平整的长方形侧壁和至少一个端壁或者板，它们中的两个或者多个具有形成在其相应外边缘上的打捆导槽，这些导槽相互对准，用于接收以平行或者交叉形/十字形打捆方式接收打捆或者其它捆扎装置，以便对装入其中的邮件进行固定。
通过下面提供的详细描述，本发明的其它应用范围将变得明了。但是，必须明白的是，尽管这些详细描述和具体示例公开了本发明的优选实施例，但是它们仅用于例证目的，因为对于本技术领域中那些熟练人员来说，在本发明的精神实质和保护范围之内可以进行多种变型和改进。
当结合附图进行考虑时，通过下面提供的详细描述本发明将更为全面地得以理解，其中：
图1是一个分解透视图，示出了一个按照本发明第一实施例的U形运载装置，其具有一个固定的端板、一个平移端板或者可移动端板、以及打捆导槽；
图2是图1中所示运载装置的透视图，此时一叠扁平邮件被装载到其中，并且利用一对打捆或者捆扎元件固定起来；
图3是一个本发明第二实施例中的U形运载装置的透视图，类似于图1和2中示出的运载装置，该运载装置包括一个固定的铰接端板和一个可去除的端板；
图4是一个分解透视图，示出了一个按照本发明第三实施例的U形运载装置，具有打捆导槽、一个固定端板以及一个没有端板的相对敞口端部，用于供扁平邮件捆穿过；
图5是一个按照本发明第四实施例的三面运载装置的分解透视图，带有用于接收相互正交的打捆元件的十字形打捆导槽；
图6是一个按照本发明第五实施例类似于图4中所示的三面运载装置的透视图，但是具有成对的十字形打捆导槽，用于接收相互正交的打捆元件；
图7是一个由按照图1-5中所示实施例的运载装置码垛而成的组件的透视图；而
图8是一个邮件进给系统的透视图，用于接收从图7所示运载组件中卸载下来的扁平邮件，所述运载组件位于该系统的进给床上。
本发明涉及一种扁平邮件运载装置，其无需对邮件进行预处理，能够与自动化设备进行对接，并且允许邮寄人员和USPS对扁平邮件进行预处理，来使得处理操作流水化，包括高速分拣和排序，包括单路和多路排序。简而言之，本发明允许操作人员将更多的邮件更为高效地装载到系统进给装置上。此外，邮件可以以这样一种方式由邮寄人员进行预处理，即能够使得USPS直接将产品从受货码头运送至处理设备。
根据本发明的扁平邮件运载装置满足了若干需求，也就是说：(a)其具有一个敞口或者可打开的端部，用于沿纵向将邮件从运载装置中移送至一个自动化邮件处理系统的进给床上；(b)其能够对装入运载装置内的扁平邮件进行手动和自动卸载；(c)其能够相对于与自动化处理系统相关联的邮件进给装置的输入端获得一个固定位置；以及(d)其包括至少一个打捆导槽，后者与一个正交的相邻壁件相对准。
下面参照附图，其中贯穿这些附图相同的附图标记指代相同的部件，并且尤其参照图1和2，在此示出了本发明的第一实施例，其由一个扁平邮件运载装置10组成，该扁平邮件运载装置10包括一个U形三面主体部分11，后者具有一对总体上平整的对置长方形侧壁12、14以及一个邻接的第三壁16。该运载装置还包括一对端壁或者端板18和20，其中之一18如图2中示出的那样包括一个可以在主体部分11内部移动的端板，同时对置的端板20被固定在侧壁12、14和16的边缘上。还有，如图1和2中所示，壁16以及端板18、20均包括一对打捆导向装置或者槽22和24，后者相互对齐，用于接收一个或者两个在图2中示出的打捆元件或者捆扎带26和28，例如，用于在一叠扁平邮件30被装载到其中时，保持它们处于合适位置。
打捆导向装置或者槽22和24被设置成能够适应不同尺寸的邮件，以便使得打捆元件或者捆扎带26、28在扁平邮件叠30的中部处或者附近与扁平邮件叠30发生接触并对其进行约束，并且还能够适应多叠相对于端板18和20尺寸较小的邮件。例如，槽22被设置成能够基本上在端板18、20以及壁16上居中，同时槽24在距外边缘的路径上被偏心设置大约三分之一的间距。需要指出的是，包括有打捆槽22和24的端板18和20提供了产品的稳固性，保持所述那叠扁平邮品30处于合适位置，并且可以与运载组件成为一体或者是运载组件的独立组成部分。
还有，如图3中所示，端板20被铰接在侧壁12上，而并非如图2中所示那样固定起来。在图4中，端板18通过被连接在侧壁12、14和16上而得以固定，同时对置的端板20被去除，留下一个端部敞口的运载组件。至于图5和6，在此示出了三面运载装置主体11的两个实施例，其具有一个敞口端部，并且构成了根据本发明的扁平邮件运载装置的最简单实施例。
下面参照图5，运载装置11由三个相互正交的壁件14、16和18组成。壁12此时被去除。壁14和16包括单个偏置的打捆槽22，同时端壁或者端板18包括两个位于后板18的相互正交边缘32和34上的偏置打捆导槽22。打捆导槽22被设置成容纳由打捆或者捆扎元件26和27构成的十字形打捆装置，如图5中左侧上部示出的那样。
图6中的构造包括总体上相同的长方形侧壁14和16，以及一个如图5中所示的固定端壁或者端板18，不同之处仅在于，在所述壁件的外边缘上包括成对的打捆槽22和24，以便根据需要容纳沿着任一方向的单次或者双重打捆装置。
需要指出的是，在各个实施例中示出的运载装置10可以被加工成允许邮寄人员将邮件预先包装成长达48英寸，并且具有任何邮件几何形状。邮件被装入所述运载装置内，并且利用固定或者自由端板18和20进行打捆。与以传统方式将捆设置成适合于直接装载到系统上相比，由这种系统提供的稳固性允许邮寄人员对更多的邮件进行预处理。运载装置11可以由任何理想的薄、平、一次性、可回收或者可重复使用的材料，或者甚至是金属薄板，制造而成。运载装置10可以如图6中所示那样以任何传统的工业标准方法和样式进行码垛，以便进行海运或者利用任何其它装置进行运输。运载装置10也可以被设计成包括用于对接到用于半自动或者全自动处理设备的升降设备和系统进给装置上的特征。例如，在USPS处理机构中，运载装置10，比如在图3中示出的运载装置，可以被卸垛并且直接输送至诸如进给装置36这样的处理设备，进给装置36形成了在相同受让人的美国专利No.6241009中图示和描述的扁平邮件捆扎整理系统的一部分，该美国专利的题目为“FlatsBundle Collator”，于2001年6月5日授予Hendrickson等，在这里通过引用将该美国专利结合入本发明。如图8中所示，当运载装置10的主体11在将打捆元件去除之后被置于一个进给床38上时，比如利用一个手动操作的桨状物40对扁平邮件叠30中的邮件进行卸载，其中桨状物40用于将邮件移入进给装置36之内。
由此已经对具有各种设计构思的扁平邮件运载装置进行了图示和描述，它们不仅提供了对产品进行包装和运输的装置，而且提供了一种直接对接到系统进给装置上的手段。这种系统化解决方案避免了为进行系统处理而在托盘、手推车或者其它装置中对邮件进行卸载、松绑以及预处理。诸如扁平邮件这样的产品可以被直接从机构码头发送至分拣系统，并且直接装载到系统进给装置上。将产品传送至系统可以利用一种机构物料处理系统，比如输送机、倾斜托盘分拣器等等，作为整个货盘或者作为独立运载装置来实现。
因此，邮寄人员可以对邮件进行预处理和包装，以便使得整个货盘可以被分阶段安排直至按照计划进行处理操作，而并非在抵达时进行卸载，为了在分拣处理之前进行处理而进行预处理。这样允许受货操作将货车卸载操作与货盘卸载操作分开，这样做将会对作业计划有益。
前面的详细描述仅用于例证本发明的基本原理。因此将会明白的是，本技术领域中那些熟练技术人员将能够想出多种方案来实施本发明的基本原理，尽管在这里没有明确描述或者图示，因此它们将落入本发明的精神实质和保护范围之内。