<Desc/Clms Page number 1>
"Sorteerband"
De uitvinding heeft betrekking op een sorteerband bevattende een transportband gemonteerd op een eerste aandrijforgaan dat voorzien is om de transportband aan een eerste snelheid te laten draaien.
Een dergelijke sorteerband is algemeen bekend en wordt voor diverse toepassingen gebruikt zoals het sorteren van onderdelen, voedingswaren, poststukken, enz. De bekende sorteerbanden bevatten een transportband waarop de te sorteren stukken rusten en middels dewelke ze van het ene station, bijvoorbeeld de produktiemachine, naar het andere station, bijvoorbeeld het verpakkingstation, worden getransporteerd. De transportband draait daarbij aan een snelheid die het mogelijk maakt de ongeordende stukken voor verdere verwerkingen te sorteren. Dit sorteerwerk geschiedt manueel of door middel van robots.
Een nadeel van de bekende sorteerbanden is dat zij of veel arbeidskrachten vereisen of zware investeringen voor het ontwikkelen en aanschaffen van robots. Bovendien geldt bij het gebruik van robots dat wijzigingen in de produkten al gauw leiden tot een herprogrammering van de robots of tot het vervaardigen van meestal duur, op maat te maken, gereedschap. Tevens is bij elke aanpassing een aanloopperiode vereist wat ook kosten impliceert. Een en ander maakt dat de bestaande sorteerbanden leiden tot een zware kostenfactor in de berekening van de kostprijs van het te sorteren produkt.
Verder geldt dat met de huidige stand van de techniek inzake robot- en visietechnologie, produkten die grote vormtoleranties of moeilijk definieerbare kwaliteitsinterpretaties vertonen, maar vooral breekbaar
<Desc/Clms Page number 2>
zijn, een probleem inzake manipulatie stellen en zodoende een robuuste en betrouwbare oplossing in de weg staan.
Produkten die defecten of vormgebreken vertonen leiden snel tot een storing in de werking van de robot, omdat deze laatste ze niet herkent.
De uitvinding heeft tot doel een sorteerband te realiseren die een aanzienlijk lagere kostenfactor tot gevolg heeft, eenvoudig qua constructie is en voor een variëteit aan produkten bruikbaar is zonder omslachtige en dure herprogrammering.
Een sorteerband volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat een eerste en een tweede stelsel overbrengingsorganen zieh over het werkvlak van de transportband uitstrekken, en waarbij de overbrengingsorganen uit het eerste en tweede stelsel in hoofdzaak evenwijdig en alternerend naast elkaar opgesteld zijn en de overbrengingsorganen uit het eerste en tweede stelsel op tweede respectievelijk derde aandrijforganen gemonteerd zijn die voorzien zijn om de overbrengingsorganen uit het eerste respectievelijk tweede stelsel aan een tweede (v2) respectievelijk derde (V3) snelheid aan te drijven waarbij ten minste een der tweede of derde snelheid verschillend is van de eerste snelheid en waarbij de tweede en derde snelheid onderling verschillen.
Door gebruik te maken van twee stelsels overbrengingsorganen waarbij de overbrengingsorganen van het eerste en tweede stelsel zieh aan onderling verschillende snelheden bewegen wordt een eenvoudige oplossing aangedragen die de kostenfactor niet nadelig zal beïnvloeden. De te sorteren produkten worden op de overbrengingsorganen gelegd en het snelheidsverschil tussen twee naast elkaar gelegen overbrengingsorganen zal aan het produkt een koppel induceren waardoor het tussen de organen georiënteerd wordt. De afstand tussen twee \ opeenvolgende organen wordt zodanig gekozen dat deze nagenoeg overeenkomt met de breedte van het te sorteren produkt. De georiënteerde produkten vallen zodoende
<Desc/Clms Page number 3>
gealigneerd op de transportband aangezien de organen zieh over de band uitstrekken.
Door eenvoudige aanpassing van de afstand tussen de overbrengingsorganen kan de sorteerband voor diverse produkten gebruikt worden zonder dat een herprogrammering of andere complexe ingrepen nodig zijn.
Het gebruik van overbrengingsorganen laat toe een continue sorteerband te realiseren die geleidelijk werkt, in tegenstelling tot robotten die discreet stuk voor stuk opereren en dus aan hoge snelheid en nagenoeg ongestoord door defecte produkten moeten opereren.
Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat in het traject beschreven door de overbrengingsorganen geleidingselementen zijn aangebracht die voorzien zijn voor het geleiden en op onderlinge afstand houden van de overbrengingsorganen. Op deze wijze wordt de onderlinge afstand tussen de overbrengingsorganen nauwkeurig en op eenvoudige wijze behouden.
Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de geleidingselementen verplaatsbaar gemonteerd zijn. Het instellen en wijzigen van de onderlinge afstand tussen de overbrengingsorganen kan hierdoor op eenvoudige wijze geschieden.
Het is gunstig dat de tweede en derde aandrijforganen keerrollen bevatten en waarbij de geleidingselementen voor de keerrollen zijn gebracht. Controle van de geleiding en instelling van de overbrengingsorganen geschiedt zodoende na dat het transport en het sorteren van de produkten heeft plaatsgevonden.
Een derde voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de overbrengingsorganen snaren bevatten en de aandrijforganen rollen bevatten waarover de snaren gelegd zijn. Snaren zijn eenvoudig te monteren, benodigen weinig onderhoud en zijn, in het bijzonder voor voedingswaren gezien zij geen
<Desc/Clms Page number 4>
smeermiddelen benodigen, uitermate geschikt als overbrengingsorgaan.
Het is gunstig dat de snaren een oneffen buitenmantel vertonen. Hierdoor wordt de grip op de te sorteren voorwerpen verbeterd.
Een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de snaren in hoofdzaak rechthoekig in doorsnede zijn en getordeerd op de rollen aangebracht zijn. Een snellere en beter kontroleerbare verplaatsing van de voorwerpen is hierdoor mogelijk.
Een vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de overbrengingsorganen rigide van draad voorzien stangen bevatten, en waarbij de aandrijforganen voorzien zijn om de stangen te laten roteren. Hierdoor blijven de onderlinge afstanden tussen de stangen beter behouden.
De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van de tekening waarin uitvoeringsvoorbeelden van een sorteerband volgens de uitvinding zijn weergegeven. In de tekening illustreert :
Figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een sorteerband volgens de uitvinding ;
Figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een sorteerband volgens de uitvinding ;
Figuur 3 en 4 de beweging die opgelegd wordt aan het te sorteren voorwerp ; en
Figuur 5 een detail van een uitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding waarin getordeerde snaren als overbrengingsorgaan zijn gebruikt.
In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
De in figuur 1 weergegeven sorteerband volgens de uitvinding wordt voorafgegaan door een doseer-en aflegband 1 waarop de te sorteren voorwerpen of produkten worden aangevoerd. De te sorteren voorwerpen kunnen van
<Desc/Clms Page number 5>
diverse aard zijn zoals koeken of andere eetwaren, mechanische onderdelen, poststukken enz. Bij het sorteren van produkten spelen diverse factoren een rol zoals breekbaarheid van het produkt, produktiekadansen, afmetingsverhouding (hoogte-breedte-lengte). Bij het sorteren van voedingswaren treedt bovendien het probleem op dat de te sorteren produkten vaak onregelmatigheden vertonen die, gezien de aard of het produktieproces van het produkt, onvermijdbaar zijn en ook geen afbreuk doen aan de kwaliteit van het produkt.
Zoals verderop zal worden toegelicht vormen dergelijke onregelmatigheden geen probleem voor de sorteerband volgens de uitvinding, welke geschikt is om, zelfs bij aanwezigheid van onregelmatigheden in de produkten toch nog hoge produktieritmes aan te kunnen en daarbij te voldoen aan wettelijke hygiënische eisen.
De doseer-en aflegband draait aan een snelheid v. welke bepaald wordt door de produktie capaciteit en de bandbreedte. Bij voorkeur is deze snelheid va continu regelbaar om fluctuaties in de produktie snelheid op te vangen. Hierdoor hoeft geen bijzondere buffercapaciteit aan de band te worden voorzien. De doseer-en aflegband eindigt op een mesovergang 11 ten einde de aangevoerde voorwerpen zonder kantelen op de sorteerband af te leggen en de produkten over de breedte van de band te verspreiden.
De sorteerband zelf bevat ter ondersteuning van de te sorteren produkten een transportband 2 die aangedreven wordt door een eerste aandrijforgaan 12 dat een door een motor (in figuur 1 niet weergegeven) aangedreven rol bevat. Het aandrijforgaan laat de transportband aan een eerste snelheid vl > V"bewegen waarbij bijvoorbeeld 1, lvosvis2v). De hogere snelheid v1 ten opzichte van va ils noodzakelijk om de produkten uit elkaar te trekken in de transportrichting, zodat twee produkten niet tegen elkaar komen te liggen. Desgewenst mag Vi vo om er voor te zorgen dat de aangevoerde produkten in voldoende mate uit elkaar
<Desc/Clms Page number 6>
getrokken worden.
Het gebruik van de mesovergang biedt verder de mogelijkheid om het snelheidsverschil v1 - va te gebruiken om de produkten uit elkaar te scheiden bij de overdracht.
Over het werkvlak van de transportband 2 strekken zieh een eerste 3 en tweede 4 stelsel overbrengingsorganen uit.
In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn de overbrengingsorganen door rubberen snaren gevormd, maar het is ook mogelijk om een ketting, een draadstang of een ander translatiemedium met instelbare snelheid hiervoor te gebruiken.
Eenvoudigheidshalve zal voor de uitvoeringsvorm weergegeven in de figuren 1-4 de verdere beschrijving beperkt worden tot snaren als overbrengingsorganen. De keuze van overbrengingsorganen zal in hoofdzaak bepaald worden door de aard van de te sorteren produkten. Zo zal bijvoorbeeld bij het sorteren van voedingswaren of poststukken gebruik worden gemaakt van snaren, terwijl voor het sorteren van afval bijvoorbeeld kettingen zullen worden gebruikt. Bij voorkeur vertonen de snaren een oneffen buitenmantel waardoor een betere grip van de snaar op het produkt wordt verkregen. Deze oneffen buitenmantel wordt verkregen het- zij bij de produktie zelf van de snaar of door de snaar bijvoorbeeld met schuurpapier te behandelen. Het is eveneens mogelijk om de snaren van een profiel te voorzien dat bijvoorbeeld gekozen wordt in funktie van de te sorteren produkten.
De snaren hebben bij voorkeur een cylindrische doorsnede, maar andere geometrische vormen zoals vierkantige, rechthoekige, of trapeziumvormige doorsneden zijn ook mogelijk. Rubber of kunststof is het materiaal waaruit de snaren bij voorkeur vervaardigd zijn, zeker wanneer voedingswaren moeten worden gesorteerd.
Het eerste 3 en tweede 4 stelsel overbrengingsorganen of snaren is zodanig over de transportband 2 aangebracht dat de snaren uit het eerste en tweede stelsel in hoofd-
<Desc/Clms Page number 7>
zaak evenwijdig en alternerend naast elkaar opgesteld zijn. Dit betekent dat een ide snaar uit het eerste stelsel 3 gevolgd wordt door een ide snaar uit het tweede stelsel
EMI7.1
4, welke op haar beurt weer gevolgd wordt door een (i+1) snaar uit het eerste stelsel, waarbij 1sisN en N het totaal aantal snaren per stelsel weergeeft. Het is echter niet noodzakelijk dat eerste en tweede stelsel eenzelfde aantal snaren bevatten. Zo kan het eerste stelsel N en het tweede stelsel N-1 snaren bevatten of vice versa.
Het eerste stelsel snaren 3 is op tweede aandrijforganen gemonteerd welke de aandrijfrol 13, de keerrollen 6 en 9 en de geleidingsrol 7 bevatten. Het tweede stelsel snaren 4 is op tweede aandrijforganen gemonteerd welke de aandrijfrol 14, de keerrollen 5 en 8 en ook de geleidingsrol 7 bevatten. De aandrijfrollen 13 en 14 worden elk via een motor (in de figuur niet weergegeven) aangedreven of via een zelfde motor, maar in deze laatste configuratie moet dan wel een verschillende reductie voor elke aandrijfrol gebruikt worden, aangezien zoals verderop zal worden beschreven, de snaren uit elk stelsel op een verschillende snelheid moeten worden aangedreven.
Bij gebruik van twee verschillende motoren worden bij voorkeur motoren met een regelbaar toerental gebruikt ten einde het instellen en variëren van de omwentelingssnelheid van de snaren mogelijk te maken bijvoorbeeld in funktie van de produktiecapaciteit. Het zal duidelijk zijn dat de keuze van aandrijf-en keerrollen slechts een keuze is en dat andere alternatieven ook mogelijk zijn.
Ten einde het verschuiven van de snaren op aandrijforganen te verhinderen waardoor de onderlinge afstand tussen de snaren verstoord wordt, zijn de aandrijforganen bij voorkeur van geleidingsgroeven voorzien waarin de snaren gelegd zijn. Echter is deze oplossing alleen geschikt voor een sorteerband die altijd dezelfde produkten moet sorteren. De aldus opgelegde vaste onderlinge snaarafstand
<Desc/Clms Page number 8>
verhindert een wijziging van die snaarafstand voor andere produkten van verschillende dimensie.
Tijdens een omwenteling omheen de transportband 2 verplaatst een punt op een snaar zieh van de aandrijfrol 13 (14) naar de keerrol 6 (5) langs de geleidingsrol 7 naar de keerrol 9 (8) en terug naar de aandrijfrol 13 (14). Deze omwentelingsrichting is belangrijk omdat een produkt 15, dat van de aflegband 1 op de snaren 3,4 terecht komt, richting geleidingsrol 7 moet worden getransporteerd ten einde nagenoeg op die hoogte aan een verdere transportband (in de figuur niet weergegeven) of een verder station te worden afgegeven. Naast een sorteerfunktie hebben de snaren dus ook nog een transportfunktie.
De afstand tussen de opeenvolgende snaren, dat wil zeggen de afstand tussen een snaar van het eerste 3 en tweede 4 stelsel wordt ingesteld in funktie van de dimensie van het te sorteren produkt of voorwerp. Bij de uitvoeringsvorm weergegeven in figuur 2 zijn geleidingselementen 16 voorzien om de onderlinge afstand tussen de snaren nagenoeg constant te houden. In het uitvoeringsvoorbeeld worden deze geleidingselementen door een set blokken 16 gevormd waarbij de snaren telkens tussen opeenvolgende blokken passeren. Bij voorkeur zijn deze geleidingselementen verplaatsbaar gemonteerd ten einde de afstand tussen de opeenvolgende snaren te kunnen wijzigen en instellen en zodoende eenzelfde sorteerband te kunnen gebruiken voor het sorteren van produkten van verschillende dimensies. Ten einde een verplaatsing mogelijk te maken zijn de blokken op draadstangen 17,18 gemonteerd.
Deze draadstangen zijn op hun beurt door electromotoren aandrijfbaar om de instelling op deze wijze te automatiseren.
Het verdraaien van de draadstangen heeft een verplaatsing van de respektievelijk blokken tot gevolg en dus een verandering van de afstand tussen de snaren.
De snaren uit het eerste 3 stelsel worden, zoals reeds vermeld aan een verschillende snelheid aangedreven dan de
<Desc/Clms Page number 9>
snaren uit het tweede stelsel. De snaren uit het eerste stelsel 3 bewegen daardoor aan een tweede snelheid v2 terwijl die uit het tweede stelsel aan een derde snelheid v3 bewegen. Bij voorkeur is 1. lv v3s2v2 en 1. lv v2s2v. De snelheden Vo tot en met v3 hebben een waarde die afhankelijk is van de snelheid waarmede de produkten afgeleverd of vervaardigd worden alsook van de aard van de produkten.
Zo zal bijvoorbeeld voor het sorteren van koeken of andere breekbare waren de snelheid v2=O, 25 m/s v3=O, 30 m/s. In dit laatste uitvoeringsvoorbeeld mag de snelheid niet al te hoog zijn ten einde de te sorteren produkten niet te beschadigen.
Belangrijk is dat V2 en v3 onderling verschillen
EMI9.1
waarbij het in wezen niet uitmaakt of V2 < V3 of V2 > V3. De kleinste van beide snelheden v, moet ten minste gelijk doch bij voorkeur groter zijn aan v1.
De te sorteren produkten 15 worden via de doseer-en aflegband 1 aangevoerd naar de sorteerband volgens de uitvinding. De mesovergang 11 draagt er zorg voor dat de produkten zonder kantelen op de snaren of overbrengingsorganen 3,4 van de sorteerband terecht komen. De afstand tussen de opeenvolgende snaren wordt zodanig ingesteld dat de te sorteren produkten telkens tussen twee opeenvolgende snaren passen. Bij in hoofdzaak vierkantige, driehoekige produkten (figuur 3, A) rechthoekige, ronde of ovale produkten (figuur 3, B) komt de onderlinge snaar afstand nagenoeg overeen met de maximale breedte of diameter van het produkt.
Doordat de produkten ongeordend op de snaren terecht komen zullen alleen diegene die "toevallig goed" geordend zijn meteen tussen de snaren op de transportband 2 vallen.
EMI9.2
De overige produkten komen op een of twee opeenvolgende - + snaren terecht. Doordat de snaren in de richting bewegen ondervinden de produkten op de snaren de translatie energie van de snaren. Door het snelheidsverschil tussen v2 en v3 (snelheid eerste en tweede snaren) ondervinden de
<Desc/Clms Page number 10>
produkten die op twee snaren liggen naast een translatie beweging ook nog een rotatie koppel waardoor een rotatiebeweging aan het produkt wordt opgelegd. De rotatie beweging die het voorwerp ondervindt is om een as, nagenoeg loodrecht op het vlak van de snaren, gericht. Deze translatie-en rotatie beweging gaat er nu voor zorgen dat het produkt tijdens zijn beweging op de sorteerband gedraaid wordt en tussen de snaren terecht komt om zodoende op de transportband geordend te vallen.
Het snelheidsverschil is dermate bepaald dat aan de produkten geen forse maar een zachte beweging wordt opgelegd om zodoende de produkten niet te beschadigen. Ook wanneer het produkt op een snaar terecht komt ondervindt het de translatiebeweging waardoor het van de snaar verwijderd zal worden en hetzij geordend tussen de snaren valt hetzij in aanraking komt met een naburige snaar en zodoende ook een rotatiebeweging zal ondervinden. Het gehele proces van rotatietranslatie is geïllustreerd in figuur 4.
De produkten 15 komen zodoende alle geordend op de transportband 2 te liggen die zieh onder de snaren bevindt. Middels deze transportband worden de produkten dan naar een verder verwerkingstation gebracht. Ook aan het einde van de transportband is een mesovergang 19 voorzien om de overdracht zonder beschadiging uit te voeren. Op zijn laatste gedeelte vertoont de transportband een knik ten opzichte van de snaren ten einde de overdracht van de produkten zorgvuldig en zonder hinder van de snaren uit te voeren. Transportband en snaren maken uiteraard een lusbeweging om hun respektievelijke keer-en aandrijfrollen.
Door toepassing van een sorteerband volgens de uitvinding kunnen de produkten eenvoudig en betrouwbaar gesorteerd worden, zonder dat hierbij veel arbeidskracht of robotten aan te pas komen. Door instelling van de onderlinge snaarafstand is eenzelfde band te gebruiken om meerdere produkten te sorteren. Het instellen geschiedt
<Desc/Clms Page number 11>
hetzij manueel door de snaren te verleggen, hetzij door de geleidingselementen 16 in te stellen.
Doordat tijdens het transport de produkten op de snaren of op de band liggen is de sorteerband volgens de uitvinding ook geschikt voor breekbare of kwetsbare produkten te sorteren. Het afstandverschil tussen snaren en transportband 5 is van dien aard dat de produkten nooit diep vallen waardoor ook de kans op beschadiging uitermate klein is. Het gebruik van snaren of andere overbrengingsorganen biedt bovendien een grote tolerantie voor wat betreft onregelmatigheden in de te sorteren produkten. De elasticiteit van de snaren en het feit dat het sorteren tijdens het transport gebeurt dragen hiertoe bij. Verder speelt de kleur of andere kwaliteitstoleranties geen rol.
De sorteerband volgens de uitvinding werkt volgens een volcontinu, geleidelijk en parallel proces, in tegenstelling tot robots die discreet werken, stuk voor stuk nemen en dus vooral snel en storingsvrij moeten werken. Het onderscheid met robotten ligt in het feit dat bij storingen, bijvoorbeeld ten gevolge van produkten die een of ander gebrek vertonen omwille van een verkeerde opstelling of van een breuk op een niet wezenlijke plaats, de robotten geneutraliseerd worden, terwijl ze geschikt zijn om aan een tempo van bijvoorbeeld 40. 000 stuks/u te opereren.
De sorteerband daarentegen zal ten hoogste minder nauwkeurig sorteren, maar niet de produktiestroom onderbreken, en dus hooguit wat extra personeel vergen in probleemsituaties.
De geleidingselementen zijn bijvoorbeeld door loopwielen gevormd die van een halfcirkelvormige uitholling voorzien zijn waarin de snaar passend aan te brengen is.
Zodoende wordt de snaar door de uitholling op de smalste omtrek ingesloten. Een nadeel van deze loopwielen is evenwel dat zij een torsie beweging aan de snaren opleggen waardoor deze laatste rond hun as in de looprichting gaan draaien. Deze torsie beweging leidt dan tot een verstoring
<Desc/Clms Page number 12>
in het sorteerpatroon van de produkten en dus tot een verstoring van de statistische verdeling. Een alternatieve oplossing die dit probleem van torsie beweging niet induceert is het gebruik van vertikaal op de draadstangen 17,18 gemonteerde rolletjes, waarbij elke snaar dan telkens tussen twee opeenvolgende rolletjes passeert. De rolletjes zijn, in looprichting beschouwd, vertikaal en op snaardikte van elkaar gemonteerd, zodat eventuele snaaroneffendheden geen storingen teweeg brengen.
Een rolletjespaar is per snaar op een wagentje gemonteerd dat op zijn beurt op de draadstang 17,18 gemonteerd is. Desgewenst zijn de draadstangen door een, door een PLC bestuurbare, stappenmotor aangedreven.
Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding is na de transportband 2 nog een bufferband (in de figuur niet weergegeven) aangebracht. Deze bufferband loopt trager dan de transportband 2 en zorgt er zodoende voor dat de gesorteerde produkten per rij gecumuleerd worden om zodoende kleine fluctuaties in het debiet per rij op te vangen.
Een andere wijze om fluctuaties in het debiet op te vangen is de onderlinge snaarafstand te wijzigen. Zo zal bijvoorbeeld tussen een stel opeenvolgende snaren de afstand x bedragen en tussen een ander stel de afstand 1. 10x bedragen, zodat voor deze laatste rij het debiet 10% groter zal zijn. Wanneer de geleidingselementen verstelbaar gemonteerd zijn is het mogelijk door een continue regeling van de afstand fluctuaties in het debiet op te vangen.
Naast een enkele translatie beweging aan de snaren op te leggen, wordt er bij een verder voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding ook nog een rotatiebeweging aan de snaren opgelegd. Hierdoor wordt een sorteren van de produkten volgens drie dimensies mogelijk, namelijk naast lengte en breedte ook nog een hoogte sortering. Hiertoe worden snaren met een rechthoekige
<Desc/Clms Page number 13>
doorsnede gebruikt die, vooraleer ze om de rollen gelegd worden, getordeerd worden zodat ze een spiraalvormige weg afleggen over de lengte van de band, zoals weergegeven in figuur 5. Het getordeerd zijn van de snaren heeft tot gevolg dat tijdens hun translatie beweging de snaren roteren volgens de pijlen 20. Een rotatie volgens een as in de transportrichting georiënteerd, wordt hierdoor aan het produkt opgelegd waardoor sorteren in hoogte mogelijk wordt.
Bij de uitvoeringsvorm weergegeven in figuur 5 zijn enkele overbrengingsorganen als snarenparen (3a, b ; 4a, b) uitgevoerd. Voor elke snarenpaar is het ene (b) snaar in uurwijzerzin getordeerd en het andere (a) in tegenuurwijzerzin getordeerd. Door de getordeerde snaren ontstaat bij het roteren een spiraalbeweging die ontbonden wordt in een translatie en een rotatiecomponent. De snarenparen worden aan een zodanige snelheid aangedreven dat de resulterende translatie component een snelheid heeft die hoger is dan de snelheid van de transportband.
In de plaats van snaren te gebruiken is het eveneens mogelijk om roterende draadstangen als overbrengingsorganen te gebruiken.
<Desc / Clms Page number 1>
"Sorting belt"
The invention relates to a sorting belt containing a conveyor belt mounted on a first driving member which is provided for rotating the conveyor belt at a first speed.
Such a sorting belt is generally known and is used for various applications such as sorting parts, foodstuffs, mail items, etc. The known sorting belts comprise a conveyor belt on which the pieces to be sorted rest and by means of which they are transported from one station, for example to the production machine, to the other station, for example the packaging station, is transported. The conveyor belt rotates at a speed which makes it possible to sort the disordered pieces for further processing. This sorting work is done manually or by means of robots.
A drawback of the known sorting belts is that they either require a lot of labor or heavy investments for developing and purchasing robots. Moreover, when using robots, changes in the products quickly lead to reprogramming of the robots or to the manufacture of usually expensive, customizable tools. A start-up period is also required with every adjustment, which also implies costs. This means that the existing sorting belts lead to a heavy cost factor in the calculation of the cost price of the product to be sorted.
Furthermore, with the current state of the art in robot and vision technology, products with large shape tolerances or difficult to define quality interpretations, but above all fragile
<Desc / Clms Page number 2>
poses a manipulation problem, thus hindering a robust and reliable solution.
Products that show defects or defects in shape quickly lead to a malfunction in the operation of the robot, because the robot does not recognize them.
The object of the invention is to realize a sorting belt which results in a considerably lower cost factor, is simple in construction and can be used for a variety of products without laborious and expensive reprogramming.
To this end, a sorting belt according to the invention is characterized in that a first and a second set of transfer members extend over the working surface of the conveyor belt, and wherein the transfer members from the first and second system are arranged substantially parallel and alternately next to each other and the transfer members from the first and second systems are mounted on second and third driving means, respectively, which are provided for driving the transmission means from the first and second system at a second (v2) and third (V3) speed, at least one of the second or third speed being different from the first speed and wherein the second and third speed differ.
By using two sets of transmission members where the transmission members of the first and second assemblies move at different speeds, a simple solution is proposed which will not adversely affect the cost factor. The products to be sorted are placed on the transfer members and the speed difference between two adjacent transfer members will induce a torque on the product whereby it is oriented between the members. The distance between two successive members is chosen such that it substantially corresponds to the width of the product to be sorted. The oriented products thus fall
<Desc / Clms Page number 3>
aligned on the conveyor as the members extend across the belt.
By simply adjusting the distance between the transfer members, the sorting belt can be used for various products without the need for reprogramming or other complex interventions.
The use of transmission members makes it possible to realize a continuous sorting belt that works gradually, unlike robots that operate discreetly one by one and therefore have to operate at high speed and virtually undisturbed by defective products.
A first preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that in the range described by the transfer members guide elements are provided which are provided for guiding and keeping the transfer members at a distance. In this way, the mutual distance between the transmission members is accurately and simply maintained.
A second preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the guide elements are mounted in a movable manner. The setting and changing of the mutual distance between the transmission members can hereby take place in a simple manner.
It is advantageous that the second and third driving members comprise return rollers and that the guide elements are placed before the return rollers. Control of the guiding and adjustment of the transmission members is thus carried out after the transport and sorting of the products has taken place.
A third preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the transmission members contain belts and the drive members contain rollers over which the belts are laid. Strings are easy to assemble, require little maintenance and are not especially for food products
<Desc / Clms Page number 4>
require lubricants, extremely suitable as a transmission device.
It is favorable that the strings have an uneven outer jacket. This improves the grip on the objects to be sorted.
A fourth preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the strings are substantially rectangular in cross-section and are arranged twisted on the rollers. This allows faster and more controllable movement of the objects.
A fifth preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the transmission members comprise rigidly threaded rods, and wherein the drive members are provided for rotating the rods. As a result, the mutual distances between the rods are better preserved.
The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows exemplary embodiments of a sorting belt according to the invention. In the drawing illustrates:
Figure 1 shows a first exemplary embodiment of a sorting belt according to the invention;
Figure 2 shows a second exemplary embodiment of a sorting belt according to the invention;
Figures 3 and 4 show the movement imposed on the object to be sorted; and
Figure 5 shows a detail of an embodiment of a sorting belt according to the invention in which twisted belts have been used as transmission means.
In the drawing, the same or analogous element is assigned the same reference numeral.
The sorting belt according to the invention shown in Figure 1 is preceded by a dosing and depositing belt 1 to which the objects or products to be sorted are supplied. The objects to be sorted can be from
<Desc / Clms Page number 5>
various types such as cakes or other foodstuffs, mechanical parts, mail items, etc. Various factors play a role in the sorting of products, such as fragility of the product, production opportunities, size ratio (height-width-length). Moreover, the problem arises in the sorting of foodstuffs that the products to be sorted often exhibit irregularities which, in view of the nature or the production process of the product, are unavoidable and do not detract from the quality of the product.
As will be explained below, such irregularities do not pose a problem for the sorting belt according to the invention, which is suitable to be able to handle high production rhythms, even in the presence of irregularities in the products, and thereby meeting legal hygiene requirements.
The dosing and depositing belt runs at a speed v. Which is determined by the production capacity and the bandwidth. Preferably, this speed va is continuously adjustable to accommodate fluctuations in the production speed. As a result, no special buffer capacity needs to be provided on the belt. The dosing and depositing belt ends at a knife transition 11 in order to deposit the supplied objects on the sorting belt without tilting and to spread the products over the width of the belt.
To support the products to be sorted, the sorting belt itself comprises a conveyor belt 2 which is driven by a first driving member 12 which contains a roller driven by a motor (not shown in figure 1). The drive means causes the conveyor belt to move at a first speed v1> V ", for example, 1.1vosvis2v). The higher speed v1 relative to vils is necessary to pull the products apart in the transport direction, so that two products do not collide If desired, Vi vo is allowed to ensure that the products supplied are sufficiently separated
<Desc / Clms Page number 6>
to be pulled.
The use of the blade transition further offers the possibility to use the speed difference v1 - va to separate the products during the transfer.
A first 3 and second 4 system of transmission members extend over the working surface of the conveyor belt 2.
In the exemplary embodiment shown, the transmission members are formed by rubber belts, but it is also possible to use a chain, a threaded rod or another adjustable-speed translation medium for this purpose.
For the sake of simplicity, for the embodiment shown in Figures 1-4, the further description will be limited to strings as transmission members. The choice of transmission means will mainly depend on the nature of the products to be sorted. For example, strings will be used when sorting food or mail items, while chains will be used for sorting waste, for example. Preferably, the strings have an uneven outer jacket, whereby a better grip of the string on the product is obtained. This uneven outer jacket is obtained either during the production of the belt itself or by treating the belt with sandpaper, for example. It is also possible to provide the strings with a profile which is selected, for example, in function of the products to be sorted.
The strings preferably have a cylindrical cross section, but other geometric shapes such as square, rectangular or trapezoidal cross sections are also possible. Rubber or plastic is the material from which the strings are preferably made, especially when foodstuffs have to be sorted.
The first 3 and second 4 system of transmission members or belts is arranged over the conveyor belt 2 such that the belts from the first and second system are mainly
<Desc / Clms Page number 7>
are arranged parallel and alternately side by side. This means that an ide string from the first system 3 is followed by an ide string from the second system
EMI7.1
4, which in turn is followed by an (i + 1) string from the first set, 1sisN and N representing the total number of strings per set. However, it is not necessary for the first and second systems to have the same number of strings. For example, the first system N and the second system N-1 may contain strings or vice versa.
The first set of belts 3 is mounted on second drive members which contain the drive roller 13, the return rollers 6 and 9 and the guide roller 7. The second set of belts 4 is mounted on second drive members which contain the drive roller 14, the return rollers 5 and 8 and also the guide roller 7. The drive rollers 13 and 14 are each driven by a motor (not shown in the figure) or by the same motor, but in this latter configuration a different reduction must be used for each drive roll, since as will be described below, the belts must be driven at different speeds from each system.
When two different motors are used, motors with an adjustable speed are preferably used in order to allow the adjustment and variation of the speed of revolution of the belts, for instance in function of the production capacity. It will be clear that the choice of drive and return rollers is only a choice and that other alternatives are also possible.
In order to prevent the strings from sliding on the drive members, thereby disturbing the mutual distance between the strings, the drive members are preferably provided with guide grooves in which the strings are laid. However, this solution is only suitable for a sorting belt that must always sort the same products. The fixed mutual string spacing thus imposed
<Desc / Clms Page number 8>
prevents a change of string spacing for other products of different dimensions.
During a revolution around the conveyor belt 2, a point on a belt moves from the drive roller 13 (14) to the return roller 6 (5) along the guide roller 7 to the return roller 9 (8) and back to the drive roller 13 (14). This direction of rotation is important because a product 15, which comes from the depositing belt 1 onto the belts 3,4, must be transported towards the guide roller 7 in order to be at that height at a further conveyor belt (not shown in the figure) or a further station to be issued. In addition to a sorting function, the strings also have a transport function.
The distance between the successive strings, that is, the distance between a string of the first 3 and second 4 system, is adjusted in function of the dimension of the product or object to be sorted. In the embodiment shown in Figure 2, guide elements 16 are provided to keep the mutual distance between the strings almost constant. In the exemplary embodiment, these guide elements are formed by a set of blocks 16, the strings passing between successive blocks. These guide elements are preferably mounted in a movable manner in order to be able to change and adjust the distance between the successive strings and thus to use the same sorting belt for sorting products of different dimensions. In order to allow displacement, the blocks are mounted on threaded rods 17, 18.
These threaded rods in turn can be driven by electric motors to automate the adjustment in this way.
Turning the threaded rods results in a displacement of the respective blocks and thus a change in the distance between the strings.
As already mentioned, the strings from the first 3 system are driven at a different speed than the
<Desc / Clms Page number 9>
strings from the second system. As a result, the strings from the first system 3 move at a second speed v2, while those from the second system move at a third speed v3. Preferably 1. lv v3s2v2 and 1. lv v2s2v. The speeds V0 through V3 have a value which depends on the speed at which the products are delivered or manufactured and on the nature of the products.
For example, for sorting cakes or other fragile goods, the speed v2 = 0.25 m / s v3 = 0.30 m / s. In this last exemplary embodiment, the speed may not be too high in order not to damage the products to be sorted.
It is important that V2 and v3 differ from each other
EMI9.1
in essence it does not matter whether V2 <V3 or V2> V3. The smaller of the two speeds v, must be at least equal to, but preferably greater than, v1.
The products 15 to be sorted are supplied via the dosing and depositing belt 1 to the sorting belt according to the invention. The blade transition 11 ensures that the products land on the belts or transfer members 3,4 of the sorting belt without tilting. The distance between the successive strings is adjusted such that the products to be sorted fit between two successive strings. In the case of mainly square, triangular products (figure 3, A), rectangular, round or oval products (figure 3, B), the mutual string spacing corresponds almost to the maximum width or diameter of the product.
Because the products end up in a disordered manner on the belts, only those which are "accidentally well" ordered will immediately fall between the belts on the conveyor belt 2.
EMI9.2
The other products end up on one or two consecutive - + strings. Because the strings move in the direction, the products on the strings experience the translation energy of the strings. Due to the speed difference between v2 and v3 (speed of first and second strings), the
<Desc / Clms Page number 10>
products lying on two strings, in addition to a translation movement, also a rotational torque, whereby a rotational movement is imposed on the product. The rotational movement experienced by the object is directed about an axis substantially perpendicular to the plane of the strings. This translation and rotation movement will now ensure that the product is rotated on the sorting belt during its movement and ends up between the belts in order to fall in order on the conveyor belt.
The speed difference is so determined that the products are not subjected to a substantial but a gentle movement so as not to damage the products. Also, when the product lands on a string, it experiences the translational movement whereby it will be removed from the string and either fall in an orderly manner between the strings or come into contact with an adjacent string and thus also experience a rotational movement. The entire process of rotational translation is illustrated in Figure 4.
The products 15 are thus all arranged in an orderly manner on the conveyor belt 2, which is located under the belts. The products are then transported to a further processing station by means of this conveyor belt. A knife transition 19 is also provided at the end of the conveyor belt in order to carry out the transfer without damage. At its last part, the conveyor belt has a kink in relation to the belts in order to carry out the transfer of the products carefully and without disturbing the belts. Conveyor belt and belts, of course, loop around their respective return and drive rollers.
By using a sorting belt according to the invention, the products can be sorted simply and reliably, without requiring much labor or robots. By adjusting the mutual string spacing, the same belt can be used to sort several products. The adjustment is made
<Desc / Clms Page number 11>
either manually by moving the strings or by adjusting the guide elements 16.
Because the products lie on the belts or on the belt during transport, the sorting belt according to the invention is also suitable for sorting fragile or fragile products. The distance difference between belts and conveyor belt 5 is such that the products never fall deep, so that the chance of damage is also extremely small. Moreover, the use of belts or other transmission means offers a high tolerance for irregularities in the products to be sorted. The elasticity of the belts and the fact that the sorting takes place during transport contribute to this. Furthermore, the color or other quality tolerances play no role.
The sorting belt according to the invention works according to a fully continuous, gradual and parallel process, unlike robots that work discreetly, take each and every one and therefore mainly have to work quickly and without problems. The distinction with robots lies in the fact that in the event of malfunctions, for example as a result of products that show some defect due to an incorrect arrangement or a break in an insignificant place, the robots are neutralized, while they are suitable for a operating at a rate of 40,000 units / h, for example.
The sorting belt, on the other hand, will sort less accurately at the most, but will not interrupt the production flow, and will therefore at most require some extra personnel in problem situations.
The guide elements are formed, for example, by running wheels which are provided with a semicircular recess in which the belt can be fitted appropriately.
In this way the string is enclosed by the hollowing on the narrowest circumference. A drawback of these running wheels is, however, that they impose a torsional movement on the belts, so that the latter rotate around their axis in the running direction. This torsional movement then leads to a disturbance
<Desc / Clms Page number 12>
in the sorting pattern of the products and thus to disturb the statistical distribution. An alternative solution that does not induce this problem of torsional movement is the use of rolls mounted vertically on the threaded rods 17,18, each string then passing between two successive rolls. The rolls are, viewed in running direction, mounted vertically and on string thickness, so that any unevenness of the strings will not cause any disturbances.
A pair of rollers is mounted per string on a trolley, which in turn is mounted on the threaded rod 17.18. If desired, the threaded rods are driven by a PLC-controlled stepper motor.
In a further preferred embodiment of a sorting belt according to the invention, a buffer belt (not shown in the figure) is provided after the conveyor belt 2. This buffer belt runs slower than the conveyor belt 2 and thus ensures that the sorted products are accumulated per row in order to absorb small fluctuations in the flow per row.
Another way to absorb fluctuations in the flow is to change the string spacing. For example, between a set of successive strings the distance will be x and between another set the distance will be 1.10x, so that for this last row the flow will be 10% greater. When the guide elements are mounted in an adjustable manner, it is possible to accommodate fluctuations in the flow rate by continuously controlling the distance.
In addition to imposing a single translation movement on the strings, in a further preferred embodiment of a sorting belt according to the invention, a rotational movement is also imposed on the strings. This makes it possible to sort the products according to three dimensions, namely, besides length and width, also a height sorting. For this purpose, strings with a rectangular
<Desc / Clms Page number 13>
cross-section which, before being placed around the rollers, is twisted so that they travel a spiral path along the length of the belt, as shown in figure 5. The twisted strings cause the strings to rotate during their translation movement according to the arrows 20. A rotation along an axis oriented in the transport direction is hereby imposed on the product, so that sorting in height is possible.
In the embodiment shown in Figure 5, some transmission members are configured as string pairs (3a, b; 4a, b). For each pair of strings, one (b) string is twisted clockwise and the other (a) is twisted counterclockwise. The twisted strings produce a spiral movement during rotation, which is decomposed into a translation and a rotation component. The string pairs are driven at such a speed that the resulting translation component has a speed higher than the speed of the conveyor belt.
Instead of using strings, it is also possible to use rotating threaded rods as transmission members.