CN1812920A - 用于分拣扁平物品的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于分拣扁平物品的装置，所述扁平物品作为堆垛(12)地以其窄面站立在一个可以受控地驱动的输送工具(3)上、通过一个堆垛支架(4)运输至抽取位置，在抽取位置上总是最前面的物品(1)垂直于输送方向水平地抽取。输送工具(3)和堆垛支架(4)分开控制地驱动。在不同高度的、在确定的压紧力情况下测量最前面物品(1)位置的探测器可以单独地、水平地、垂直于抽取基准平面受控地移动。取决于测量到的最前面物品(1)的位置可以控制探测器、输送工具(3)和堆垛支架的驱动机构，使得在堆垛(12)运输至抽取位置时，最前面物品(1)被输送至抽取位置，它几乎平行于抽取基准平面(10)地在探测器测量到的压力很小时被探测器支承。

Description

用于分拣扁平物品的装置
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于分拣扁平物品的装置。
例如邮件之类的扁平物品为了例如在分类设备中进行处理必须从一个堆垛中分拣。因此在分拣或抽取位置上总是只有一个物品从堆垛中取出，在分拣时在物品之间仅允许微小的摩擦力。因此在分拣时物品必须垂直地以其窄面站立，因此它们处于不稳定的平衡状态。
较大的柔性的物品通常仅有很小的固有稳定性或者没有仔细堆放，使得它们可能相对下沉、滑脱或倾翻。因此产生不确定的状态，在堆中具有附加的不期望的力，因此妨碍了分拣。如果提高堆垛压力，虽然避免了上述过程，但是较高的堆垛压力在物品之间产生较高的摩擦力，因此又提高了双份抽取的比例。
为了解决这个问题，按EP 562 954 B1，水平的输送平面在分拣/抽取位置前不远处具有一个略深的部位，分别在前面的扁平物品部分地掉落到该部位上。在此虽然部分解决了物品之间的勾结(Verhackung)，但是物品有一个轻微的倾斜位置，因此物品之间的摩擦不能降到最小。
另外已知一种用于分拣扁平物品的装置(US 2002/0153654A1)，其中，分开控制地驱动一个将堆垛固定的堆垛支架和一个站立有邮件堆垛的输送的输送工具。取决于两个从抽取平面上叠置伸出的检测堆垛对齐的压力传感器的信号，进行堆垛支架和输送工具的拉制。
本发明的任务是，提出一种用于分拣以其窄面站立的扁平物品的装置，在堆垛压力很小的情况下通过该装置也能够分拣较大的柔性的并且因此不稳定的或者厚度不均匀的物品，所述物品以其窄面垂直站立，而物品不倾翻或变形。
按本发明，这个任务通过权利要求1的特征解决。
其中，除了将堆垛的物品垂直于抽取位置地运输的以及单独受控地驱动的输送工具和堆垛支架之外，各探测器可以单独地、水平地、垂直于抽取基准平面地、受控地移动。取决于测量到的最前面物品的位置，可以控制探测器、输送工具和堆垛支架的驱动机构，使得在堆垛运输至抽取位置时，最前面物品被输送至抽取位置，它受到探测器支承，在由探测器测量到的堆垛压力很小的情况下，也垂直地并且几乎平行于抽取基准平面地受到探测器支承。带有动作器的探测器在此防止物品的变形和/或倾翻。
本发明有利的结构方案在从属权利要求中描述。
有利的是，动作器、输送工具和堆垛支架的驱动机构的控制确保下面的过程：
-在抽取一个物品之后，探测器借助于动作器从抽取基准平面沿输送的堆垛的方向移动，直到至少两个探测器检测到堆垛的当前最前面的物品；
-测量被检测的物品的位置并且控制动作器、堆垛支架和输送工具的驱动机构，使得指向抽取位置的堆垛端部平行于抽取基准平面地对齐并且处于对齐的状态、固定在探测器和堆垛支架之间、在探测器上具有很小的确定的堆垛压力的情况下输送到抽取位置上；
-在抽取最前面物品之前不久，将探测器抽回到抽取基准平面之后。
经常在堆垛的物品下面有大规格的柔性物品，其在垂直位置上没有侧面的支承而折叠或者变形。为了防止这种情况，有利的是，将多个带有动作器的探测器设置在不同高度上，使得能够探测最前面物品的拱起，这种拱起然后通过有针对性的动作器控制被排除。
为了弄松堆垛并且消除物品之间的勾结，通过驱动控制可以使探测器以不同的幅值、频率和力进行振动运动。
另外有利的是，堆垛支架可摆动地固定在一个直线导引机构上。其中，摆动轴线垂直于抽取方向水平地对齐并且可以控制摆动装置，使得从抽取位置看去处于堆垛的前面的物品以期望的垂直定向被输送。因此可以较好地对齐物品。
为了在抽取最前面物品时也支承堆垛的随后的物品，有利的是，沿着堆垛的物品的长度分布多个叠置的、带有动作器的探测器，它们在刚被正在抽取的物品的后边缘离开之后立即朝着堆的方向运动。
为了减小在最前面物品和探测器之间的摩擦，有利的是，在探测器的顶端有一些降低摩擦的元件，例如一个或多个可以沿抽取方向旋转的探辊(Tastrollen)。
也有利的是，带有动作器的探测器分别包括带有一个集成的位移测量系统的直线电机，其中，采用电机电流用于力测量。因此得到一种简单的和成本经济的实施方式。
如果在力测量时在精度方面有更高的要求，那么有利的是，不通过电机电流测量力，而是在直线电机的电枢的顶端安装一个力测量装置。
在此有利的是，设置一个可直线运动的并且借助于弹簧预紧的球体作为力测量装置，它在确定的力的情况下触发一个力信号。
下面在一个实施例中借助于附图详细解释本发明。其中：
图1用于分拣扁平物品的装置的示意透视图，堆垛处于非对齐状态；
图2堆垛对齐之后的用于分拣扁平物品的装置的示意透视图；
图3分拣装置的示意透视图，它具有沿抽取方向前后排列地设置的带有动作器的探测器；
图4作为探测器的动作器的直线电机的侧视图；
图5带有一个力测量装置的直线电机电枢的端部剖面图；
图6一个分拣装置的侧视图，包括一个可翻转地导引的堆垛支架和带有动作器的处于三个不同高度上的探测器；
图7一个分拣装置的俯视图，带有一个可翻转地导引的堆垛支架；
图8一个分拣装置的俯视图，其中，一个探测器具有两个探辊。
需要分拣的物品12在一个侧向导引机构26旁在一个水平的装载平面2上通过同步运行的输送带3对齐地、通过一个借助于一个直线导引机构5以及分开的驱动机构6驱动的堆垛支架4支承地、在抽取基准平面10之前供给到抽取装置的一个底部抽取带13。尚且垂直定向地被驱动的输送带在抽取基准平面10中设置作为抽取装置的组成部分，抽取装置为了清晰起见没有画出，在抽取基准平面10之后固定至少两个带有动作器7、8的探测器，所述探测器具有探测功能用于测量最前面的邮件1的位置以及在一个容纳体11上的堆垛压力。它们包含一个直线调节机构、一个位移测量装置和一个力测量装置。如果最前面的邮件1靠近底部抽取带13，那么带有动作器7、8的探测器测量最前面的物品1相对于抽取基准平面10的距离、最前面的物品1相对于最优的垂直位置的偏角α以及物品1压靠在探测器上的力。
根据倾斜位置的不同情况，通过输送带3或者堆垛支架4的驱动机构6使堆12这样运动，因此前面的邮件精确垂直并且最前面的邮件1在分拣期间以最小的力压靠在探测器上(图2)。为了将支承区域的摩擦力减至最小，每个探测器配备多个探辊9。
为了可靠地支承相对较大的物品1以及在抽取过程期间将堆垛12中的随后的物品固定在其位置上，沿抽取方向设置两对带有动作器7A、8A和7B、8B的探测器，其中沿输送方向在后面的一对7A、8A朝着随后的物品向前移动并且将其支承住，只要正被抽取的物品1的后边缘已经离开探测器/动作器7A、8A的范围。
在图4中描述了探测器与其作为直线电机15的动作器的实现。直线电机包括一个定子16和一个直线电枢17。电枢头部的位置借助于一个集成的位移测量系统18在使用霍尔传感器的情况下确定。由堆垛12发出的并且作用到电枢17上的横向于电枢轴线的力被平行于电机轴线设置的导引元件承接。在电枢轴线上的力可以通过电机电流确定。如果力测量要求非常精确地感知，那么电枢17的头部配备一个专用的力测量装置。
在多数情况下是足够的，如果在确定的很小的力的情况下触发一个开关信号。这可以通过一个借助于弹簧24预紧的可移动的球体23实现，该球体在确定的力时并且从而在确定的位移时在传感器20内触发一个开关信号。开关信号可以以电、磁、光学或气动的方式产生。
在图5中示意描述了这一点。直线电机15的电枢17在其自由端部上具有一个用于容纳传感器20的孔19和一个外螺纹21用于可调地安置带有测量球体23的探头22和用于预紧的弹簧24。
图6示出一个通过输送带3和堆垛支架4输送到抽取位置上的扁平物品的堆垛12。除了两个已经在图1中描述的调节轴线之外，即受驱动的输送带3和带有直线驱动机构6的用于堆垛支架4的直线导引机构5，堆垛支架4如所示的那样可主动摆动地借助于摆动装置25安置在直线导引机构5上。因此存在这种方案，如果堆垛12如所示的那样朝后倾斜并且最前面的物品1已经到达输送带3的端部，在输送带3静止的情况下通过堆垛支架4沿抽取基准平面10的方向向前移动的方式在使堆垛支架4朝前摆动的同时使堆12对齐。另外在此在前面的和后面的动作器7、8之间还设置一个第三动作器14，通过它在物品是柔性的、朝外拱起的情况下抵消这种拱起。
在俯视图(图7)中，堆垛12处于对齐状态。堆垛支架4摆动到垂直位置。在侧向导引件26旁对齐的物品在抽取位置处到达底部抽取带13上并且一直推到抽取基准平面10处，其中垂直对齐的受驱动的输送带27位于该平面，它将与底部抽取带13同步的物品抽取到分拣装置内(箭头方向)。也可以清楚地看到堆垛4的旋转和摆动驱动机构25。
图8显示一个动作器/直线电机，它包括两个探辊9和两个用于探辊9的直线导引机构28，其中，力测量装置集成到辊板条29内。

Claims (10)

1.一种用于分拣扁平物品的装置，所述扁平物品作为堆垛(12)以其窄面站立在一个可以受控地驱动的输送工具(3)上、通过一个堆垛支架(4)运输至抽取位置，在抽取位置上总是最前面的物品(1)垂直于输送方向水平地抽取，所述装置包括从抽取基准平面(10)上在不同高度处伸出的探测器，这些探测器在确定的压紧力的情况下用于测量最前面物品(1)的位置，所述探测器连接在输送工具(3)的驱动控制机构上，其中输送工具(3)和堆垛支架(4)分开控制地驱动，其特征在于：带有动作器(7、8、14)和用于测量最前面物品(1)位置的、也适用于测量堆垛压力的探测器的支承元件可以单独地、水平地、垂直于抽取基准平面受控地移动，并且取决于测量到的最前面物品(1)的位置可以控制动作器(7、8、14)、输送工具(3)和堆垛支架(4)的驱动机构，使得在堆垛(12)运输至抽取位置时，最前面物品(1)被输送至抽取位置，它几乎平行于抽取基准平面(10)地被支承元件支承并且受到很小的由探测器测量到的压力，其中所述最前面的物品不倾翻或变形。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于：带有动作器(7、8、14)的探测器、输送工具(3)和堆垛支架(4)的驱动机构的控制确保下面的过程：
—在抽取一个物品(1)之后，探测器借助于其动作器(7、8、14)从抽取基准平面(10)沿输送的堆垛(12)的方向移动，直到至少两个探测器检测到堆垛(12)的当前最前面的物品(1)；
—测量被检测的物品(1)的位置并且控制动作器(7、8、14)、堆垛支架(4)和输送工具(3)的驱动机构，使得指向抽取位置的堆垛端部平行于抽取基准平面(10)地对齐并且处于对齐的状态、固定在探测器和堆垛支架(4)之间、在探测器上具有很小的确定的堆垛压力的情况下输送到抽取位置上；
—在抽取最前面物品(1)之前不久，将探测器抽回到抽取基准平面(10)之后。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于：带有动作器(7、8、14)的探测器设置在多于两个的不同高度上，使得能够探测最前面物品(1)的拱起，这种拱起然后通过有针对性的动作器控制被排除。
4.按权利要求1所述的装置，其特征在于：堆垛支架(4)可摆动地固定在一个直线导引机构(5)上，其中，摆动轴线垂直于抽取方向水平地定向并且可以控制摆动装置(25)使得从抽取位置看去处于堆垛(12)的前面的物品以期望的垂直定向被输送。
5.按权利要求1所述的装置，其特征在于：沿着堆垛(12)的物品(1)的长度分布多个叠置的、带有动作器(7A、8A和7B、8B)的探测器。
6.按权利要求1、2、3或5所述的装置，其特征在于：通过驱动控制可以使探测器以不同的幅值、频率和力进行振动运动。
7.按权利要求1所述的装置，其特征在于：在探测器的顶端分别设置一个或多个可以沿抽取方向旋转的探辊(9)。
8.按权利要求1所述的装置，其特征在于：带有动作器(7、8、14)的探测器包括带有一个集成的位移测量系统(8)的直线电机(15)，其中，采用电机电流用于力测量。
9.按权利要求1所述的装置，其特征在于：带有动作器(7、8、14)的探测器包括带有一个集成的位移测量系统(8)的直线电机(15)，其中，在直线电机(15)的电枢(17)的头部固定一个力测量装置。
10.按权利要求8所述的装置，其特征在于：设置一个可直线运动的并且借助于弹簧(24)预紧的球体(23)作为力测量装置，它在确定的力的情况下触发一个力信号。
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