DE102006030810B4

DE102006030810B4 - Anordnung zur Erfassung der Bewegung von flachen Sendungen

Info

Publication number: DE102006030810B4
Application number: DE200610030810
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Berdelle-Hilge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2026-07-01
Also published as: DE102006030810A1

Abstract

Anordnung zur Erfassung der Bewegung von flachen Sendungen (2), die in einer Sortieranlage mittels einer Transporteinrichtung (1) transportiert werden, wobei an der Transportstrecke eine Abtasteinrichtung (6) angeordnet ist, die vorbeilaufende Sendungen (2) an mindestens zwei in Transportrichtung (5) versetzten Abtaststellen optisch erfasst und daraus die Bewegung der Sendungen (2) in Transportrichtung (5) ermittelt, und mit einer die Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (1) erfassenden Messeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen (2) zu erfassen und durch vergleichende Auswertung der an den Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale (s₁, s₂) die Bewegung der Sendungen (2) in Transportrichtung (5) zu ermitteln, und dass zur Ermittlung des Schlupfes zwischen den Sendungen (2) und der Transporteinrichtung (1) eine Auswerteeinrichtung (11) vorhanden ist, welche die ermittelte Geschwindigkeit der Sendungen (2) mit der Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (1) vergleicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung der Bewegung von flachen Sendungen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine derartige Anordnung ist aus der DE 39 42 697 A1 bekannt.
Flache Sendungen, wie Briefe, Postkarten, Großbriefe und dergleichen, werden in automatischen Sortieranlagen durch geeignete Transporteinrichtungen mit hoher Geschwindigkeit transportiert. Üblicherweise bestehen die Transporteinrichtungen aus einander gegenüberliegenden und motorisch antreibbaren Transportbändern (Seitenbändern) oder an einzelnen Stellen aus Rollen, zwischen denen die Sendungen eingeklemmt transportiert werden. Aufgrund von Schlupf zwischen den Transportbändern oder -rollen und den Sendungen kann es beim Beschleunigen und Abbremsen der Sendungen, bei Änderungen der Transportrichtung, an Übergangsstellen zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten der Transporteinrichtung und aus anderen Gründen zu Relativbewegungen zwischen den Sendungen und dem Transportsystem kommen, so dass die tatsächliche Geschwindigkeit der Sendungen nur unzureichend genau über die Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung erfassbar ist. Andererseits setzt ein effektives maschinelles Sortieren die genaue Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung der Sendungen in der Sortieranlage voraus. Messeinrichtungen, die die Geschwindigkeit nicht berührungsfrei erfassen, sind für die Messung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Sendungen ungeeignet, weil sie den Schlupf zwischen den Sendungen und der Transporteinrichtung erhöhen. Berührungslos, insbesondere optisch arbeitende Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, wie z. B. Lichtschranken, sind in Anlagen der Postautomatisierung bekannt; so z. B. aus der oben genannten DE 39 42 697 A1 . Aus dieser Druckschrift ist es ferner bekannt, die Antriebsge schwindigkeit der Transporteinrichtung, hier der Antriebsrolle eines Rollenpaares, zu erfassen, um aus der Drehzahldifferenz bei Nichtbelastung und bei Belastung durch eine durchlaufende Sendung deren Dicke zu bestimmen.
Es ist u. a. aus der DE 44 44 661 A1 , DE 101 39 796 A1 , DE 102 46 896 A1 , DE 10 2004 014 994 A1 , US 4,687,925 A und der US 5,149,980 A bekannt, zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Gegenständen deren Oberflächenstrukturen an mindestens zwei in Bewegungsrichtung versetzten Abtaststellen optisch zu erfassen und durch vergleichende Auswertung, wie z. B. Kreuzkorrelation der an den Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale die Geschwindigkeit bzw. Bewegung der Gegenstände zu ermitteln. Zur Abtastung an den mindestens zwei Abtaststellen kann ein Zeilensensor verwendet werden. Zwei senkrecht zueinander angeordnete Zeilensensoren oder ein Flächensensor ermöglichen die Erfassung von zweidimensionalen Bewegungen und Rotationen der Gegenstände. Aus der DE 100 13 512 A1 ist es bekannt, anstelle der Laufzeitmessung mittels Lichtschranken die Oberfläche von Transportgütern optisch abzutasten und die Geschwindigkeit durch Laufzeitkorrelation zu ermitteln. Aus dieser Druckschrift ist es ferner bekannt, auf dieselbe Weise, wie die Geschwindigkeit in Transportrichtung, auch eine Geschwindigkeitskomponente quer dazu zu ermitteln. Aus der DE 197 21 376 A1 und der bereits erwähnten US 5,149,980 A ist es bekannt, weitere Abtasteinrichtungen entlang der Transportstrecke in einem Abstand anzuordnen, der kleiner oder gleich der Mindestlänge der Transportgüter ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von der Antriebsgeschwindigkeit des Transportsystems abweichende Bewegungen der transportierten Sendungen zu erkennen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Anordnung gelöst, von der vorteilhafte Weiterbildungen in den Unterabsprüchen angegeben sind.
Gemäß der Erfindung wird die bekannte Bewegungsmessung durch Laufzeitkorrelation erstmals und in vorteilhafter Weise zur Erfassung der Bewegung von flachen Sendungen genutzt, die in einer Sortieranlage mittels einer Transporteinrichtung transportiert werden, wobei die an der Transportstrecke angeordnete Abtasteinrichtung die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen an mindestens zwei in Transportrichtung versetzten Abtaststellen optisch erfasst und durch vergleichende Auswertung der an den Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale die Bewegung der Sendungen in Transportrichtung ermittelt. Zur Ermittlung des Schlupfes zwischen den Sendungen und der Transporteinrichtung ist eine die Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung erfassende Messeinrichtung, beispielsweise ein Weggeber an der Antriebsrolle des Förderbands, vorgesehen und eine Auswerteeinrichtung vorhanden, die die ermittelte Geschwindigkeit der Sendungen mit der Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung vergleicht. Wird ein zu hoher Schlupf festgestellt, kann eine Meldung oder ein Alarm erzeugt werden und/oder beispielsweise die Klemmkraft der die Sendungen transportierenden Seitenbänder oder Rollen erhöht werden.
Vorzugsweise ist die Abtasteinrichtung ferner dazu ausgebildet, die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen an mindestens zwei quer zur Transportrichtung versetzten weiteren Abtaststellen optisch zu erfassen und durch vergleichende Auswertung der an den weiteren Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale die Bewegung der Sendungen quer zur Transportrichtung zu ermitteln. Dadurch ist es möglich zu erkennen, wenn sich einzelne Sendungen während des Transports zusätzlich quer zur Transportrichtung bewegen, z. B. rotieren oder aufrichten.
Um die Bewegung der Sendungen an mehreren Stellen der Transportstrecke zu erfassen, können weitere Abtasteinrichtungen entlang der Transportstrecke angeordnet sein. Dabei ist der Abstand zwischen den Abtasteinrichtungen vorzugsweise derart bemessen, dass er kleiner oder gleich der Mindestlänge der Sendungen ist. Auf diese Weise kann mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Abtasteinrichtungen ein lückenloses Bewegungsprofil der Sendungen entlang der Transportstrecke erfasst werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung und die
2 und 3 jeweils ein Diagramm zur Verdeutlichung unterschiedlicher Varianten zur optischen Abtastung der Sendungen.
1 zeigt eine Transporteinrichtung 1 für flache Sendungen 2, wie Briefe, Postkarten, Großbriefe und dergleichen, die aus hier nur abschnittsweise gezeigten einander gegenüberliegenden und motorisch angetriebenen Transportbändern (Seitenbändern) 3 und einem Unterflurband 4 besteht. Die Sendungen 2 stehen mit einer ihrer Längskanten auf dem Unterflurband 4 auf und werden zwischen den Transportbändern 3 eingeklemmt und in Transportrichtung 5 transportiert. Entlang der Transportstrecke sind Abtasteinrichtungen 6, 7, 8, 9, 10 angeordnet, die jeweils die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen 2 optisch erfassen und durch vergleichende Auswertung von an unterschiedlichen Abtaststellen erhaltenen Abtastsignalen die Bewegung der jeweils vorbeilaufenden Sendungen 2 ermitteln.
2 zeigt beispielhaft die von einer der Abtasteinrichtungen, z. B. 1, an zwei in Transportrichtung 5 versetzten Abtaststellen aufgenommenen Abtastsignale s₁ und s₂ in Abhängigkeit von der Zeit t. Zu einem Zeitpunkt t₀ wird an der einen Abtaststelle der Signalwert s₀₁ und an der anderen Abtaststelle der Signalwert s₀₂ erhalten. Durch Kreuzkorrelation der Abtastsignale s₁ und s₂ wird bei bekanntem Versatz der Abtaststellen die Geschwindigkeit der jeweils vorbeilau fenden Sendung 2 in Richtung des Versatzes erhalten. Der Versatz der Abtaststellen ist parallel zur Transportrichtung 5, so dass die Transportgeschwindigkeit der Sendungen 2 erfasst wird. Durch zusätzliches optisches Abtasten der Sendungen 2 an quer zur Transportrichtung versetzen Abtaststellen werden zusätzlich die Bewegungen der Sendungen 2 quer zur Transportrichtung erfasst. Die von den unterschiedlichen Abtasteinrichtungen 6 bis 10 ermittelten Geschwindigkeiten werden in einer Auswerteeinrichtung 11 zu einem Geschwindigkeitsprofil entlang der Transportstrecke ausgewertet.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Sendungen 2 jeweils in einem aus mehreren nebeneinanderliegenden Abtaststellen bestehenden Fenster 12 abgetastet. Dazu weisen die Abtasteinrichtungen 6 bis 10 jeweils einen Zeilensensor auf. Zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten t₁ und t₂ sind in demselben Fenster 12 unterschiedliche Abtastsignalverläufe s₁ und s₂ vorhanden. Durch Kreuzkorrelation der Abtastsignalverläufe s₁ und s₂ wird bei bekanntem Abtastintervall Δt = t₂ – t₁ die Geschwindigkeit der jeweils vorbeilaufenden Sendung 2 in Richtung des Zeilensensors erhalten. Mit zwei zueinander senkrechten Zeilensensoren oder einem Flächensensor kann die Bewegung bzw. Geschwindigkeit der Sendungen 2 zweidimensional erfasst werden.

Claims

Anordnung zur Erfassung der Bewegung von flachen Sendungen (2), die in einer Sortieranlage mittels einer Transporteinrichtung (1) transportiert werden, wobei an der Transportstrecke eine Abtasteinrichtung (6) angeordnet ist, die vorbeilaufende Sendungen (2) an mindestens zwei in Transportrichtung (5) versetzten Abtaststellen optisch erfasst und daraus die Bewegung der Sendungen (2) in Transportrichtung (5) ermittelt, und mit einer die Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (1) erfassenden Messeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen (2) zu erfassen und durch vergleichende Auswertung der an den Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale (s₁, s₂) die Bewegung der Sendungen (2) in Transportrichtung (5) zu ermitteln, und dass zur Ermittlung des Schlupfes zwischen den Sendungen (2) und der Transporteinrichtung (1) eine Auswerteeinrichtung (11) vorhanden ist, welche die ermittelte Geschwindigkeit der Sendungen (2) mit der Antriebsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung (1) vergleicht.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (6) ferner dazu ausgebildet ist, die Oberflächenstrukturen der vorbeilaufenden Sendungen (2) an mindestens zwei quer zur Transportrichtung versetzten weiteren Abtaststellen optisch zu erfassen und durch vergleichende Auswertung der an den weiteren Abtaststellen erhaltenen Abtastsignale die Bewegung der Sendungen (2) quer zur Transportrichtung (5) zu ermitteln.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Abtasteinrichtungen (7, 8, 9, 10) entlang der Transportstrecke angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Abtasteinrichtungen (6, 7, 8, 9, 10) derart bemessen ist, dass er kleiner oder gleich der Mindestlänge der Sendungen (2) ist.