-
Die Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung für Massengutteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Einrichtung und Steuerung einer Sortiervorrichtung für Massengutteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
-
Sortiervorrichtungen der vorgenannten Art werden zum Überprüfen und Sortieren von Bauteilen verwendet, die insbesondere in hohen Stückzahlen, wie bspw. Schrauben, Muttern usw. hergestellt werden. Die Sortiervorrichtungen gewinnen in modernen Produktionsprozessen immer mehr an Bedeutung, da die Kundenanforderungen an die Fehlteilquote stetig zunehmen. Gleichzeitig besteht jedoch die Anforderung, die Kosten für die Qualitätssicherung so gering wie möglich zu halten. Ein wesentlicher Kostenpunkt bei der Qualitätssicherung mithilfe von Sortierautomaten sind die Personalkosten für Bediener und Einrichter. Beim wiederholten Einrichten sowie Einrüsten der Sortiervorrichtung auf einen anderen Artikel, müssen derzeit diverse mechanische Bauteile manuell auf den neuen Artikel eingestellt werden, um ein optimales Laufverhalten der Artikel durch die Maschine sicherzustellen. Dies erfordert je nach Umfang des Wechsels, die durchgehende Arbeitsleistung eines auf Maschineneinrichtung spezialisierten Mitarbeiters für bis zu 60 Minuten.
-
Ein weiteres Problem besteht im laufenden Betrieb der Sortiervorrichtung, da Störungen, durch sich beispielsweise in Leitvorrichtungen stauende Massengutteile auftreten. Hierfür ist eine laufende Überwachung der Sortiervorrichtung durch einen Mitarbeiter notwendig. Zum Beheben des Materialstaus ist es zudem notwendig mechanische Bauteile zu lösen, um den Stau zu beheben. Anschließend müssen diese Bauteile erneut eingerichtet werden. Letztlich muss auch die laufende Optimierung der Durchlaufleistung durch manuelles Verstellen der Position von einzelnen Bauteilen durchgeführt werden.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Sortiervorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, die schnelle Umrüstzeiten und einen geringen Personalaufwand zum Betreiben der Sortiervorrichtung ermöglichen.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Sortiervorrichtung für Massengutteile nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Einrichtung und Steuerung einer Sortiervorrichtung nach Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei sind alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
-
Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung für Massengutteile umfasst mindestens eine Zuführungsvorrichtung mit mindestens einer ersten Leitvorrichtung zum Zuführen der Massengutteile in einen Sortierautomaten, eine Transportvorrichtung zum Transport der Massengutteile durch den Sortierautomaten, mindestens eine zweite Leitvorrichtung zum Positionieren der Massengutteile auf der Transportvorrichtung, eine in Transportrichtung der zweiten Leitvorrichtungen nachfolgend angeordnete Vorrichtung zum Erfassen der Massengutteile auf einem Abschnitt der Transportvorrichtung, eine Vorrichtung zum Ausbringen der Massengutteile von der Transportvorrichtung in einen Sammelbehälter, wobei mindestens an der ersten und zweiten Leitvorrichtung, an der Vorrichtung zum Erfassen und der Vorrichtung zum Ausbringen jeweils mindestens eine Verstelleinheit zum Bewegen der jeweiligen Vorrichtung oder eines Vorrichtungsabschnitts in mindestens eine vertikale Richtung, eine horizontale Richtung und/oder um eine Drehachse vorgesehen sind und mindestens eine Steuereinheit angeordnet ist, die zum Ansteuern der Verstelleinheiten und zum Auslösen der Bewegung der jeweiligen mit den Verstelleinheiten gekoppelten Vorrichtungen in eine von der Steuereinheit vorgegebene Position ausgebildet ist.
-
Wesentlich für die Erfindung ist die Anordnung der Verstelleinheiten an allen Bauteilen der Sortiervorrichtung, die für einen Teiledurchfluss durch die Sortiervorrichtung individuell eingestellt werden müssen. Die bisher erwähnten und im Weiteren beschriebenen Verstelleinheiten sind grundsätzlich motorisch angetriebene Einheiten. Diese weisen vorzugsweise einen Elektromotor, insbesondere einen Servomotor und eine Linearführung auf. Zudem können Sie beispielsweise ein Getriebe und eine Bremse umfassen, um eine besonders exakte Steuerung der durch sie erzeugten Bewegung zu ermöglichen. Die Verstelleinheiten sind durch die Steuereinheit/Steuereinheiten ansteuerbar, um die jeweils mit der Verstelleinheit verbundene Vorrichtung bzw. das mit ihr verbundene Bauteil in eine horizontale Richtung und/oder eine Vertikalrichtung und /oder um eine Drehachse zu bewegen. Selbstverständlich sind auch kombinierte Bewegungsbahnen der einzelnen Vorrichtungen durch die Verstelleinheiten möglich. Vorzugsweise ist fürjede zu erzeugende Bewegungsrichtung eine Verstelleinheit angeordnet. Auch kann eine Verstelleinheit zum Erzeugen der unterschiedlichen Bewegungsrichtung mehrere Aktoren, bspw. Einheiten aus Motor (insbesondere elektrische Motoren) und Linearführung gegebenenfalls auch Getriebe und Bremse umfassen.
-
Die Verstelleinheiten sind alle mit einer Steuereinheit gekoppelt und durch diese entsprechend ansteuerbar, d. h. aktivierbar, um eine Bewegung der angeschlossenen Vorrichtung zu erzeugen und deaktivierbar, um die Bewegung der Vorrichtung zu beenden. Vorzugsweise sind alle Verstelleinheiten mit der gleichen Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit kann bspw. als Computer mit entsprechender Steuerungssoftware, SPS o.ä. ausgebildet sein und eine Bedieneinheit für einen Benutzer aufweisen. Die Verbindung zwischen der Steuereinheit oder den Steuereinheiten und den Verstelleinheiten kann drahtgebunden vorliegen, ist jedoch bevorzugt drahtlos hergestellt. Dementsprechend können die Steuereinheit und die Verstelleinheiten zur drahtlosen Kommunikation untereinander ausgebildet ein.
-
Unter dem Ansteuern der Steuereinheit ist der Zugriff der Steuereinheit auf die Verstelleinheit zu verstehen. Dies kann einen Daten- und/oder Signalaustausch von Steuereinheit zu Verstelleinheit und umgekehrt umfassen. Das Ansteuern der Verstelleinheiten durch die Steuereinheit kann direkt erfolgen, d. h. die Steuereinheit kann die vorhandenen Aktoren/ Motoren direkt ansteuern. Alternativ ist es auch möglich, dass jede Verstelleinheit eine oder mehrere eigene Steuerkomponenten (Steuereinheit, SPS und/oder Controller o.ä.) umfasst, die von der Steuereinheit angesteuert werden und dann die jeweiligen Aktoren/Motoren der dazugehörigen Verstelleinheit ansteuern.
-
Unter einer Leitvorrichtung ist eine Vorrichtung zu verstehen, an der die einzelnen Massengutteile entlang gleiten. Die Leitvorrichtung kann mittels der Verstelleinheiten als Ganzes bewegbar ausgebildet sein und/oder einzelne Bauteile, wie bspw. Leitelemente aufweisen, an denen die Massengutteile entlang geleitet werden und die, die mittels der Verstelleinheiten bewegbar sind.
-
Unter einer Zuführungsvorrichtung wird insbesondere ein Vibrationsförderer verstanden, in den die Massengutteile eingefüllt und mittels erzeugter Vibrationen entlang einer an einer Außenwand spiralförmig verlaufenden Führungsschiene vereinzelt und gegebenenfalls ausgerichtet werden. Von der spiralförmig angeordneten Führungsschiene werden die Massengutteile in den Sortierautomaten transportiert, bspw. über ein erstes Zuführungsförderband zum Transport der vereinzelten Massengutteile. Das Zuführungsförderband kann als erste Leitvorrichtung ausgebildet sein oder zumindest eine erste Leitvorrichtung umfassen, die individuell auf die jeweiligen Massengutteile eingerichtet wird. Zudem können auch im Bereich des Vibrationsförderers individuell einstellbare und mit Verstelleinheit versehene Leitvorrichtungen angeordnet sein, die beispielsweise der spiralförmigen Führungsschiene zugeordnet sind.
-
Dem Vibrationsförderer kann ein Vorratsbunker für die Massengutteile vorgeschaltet sein, aus dem die Massengutteile entweder schubweis oder kontinuierlich bspw. in der Menge/Zeiteinheit gesteuert, in den Vibrationsförderer oder eine andere Art von Förderer überführt werden. Der Vorratsbunker weist vorteilhafterweise eine eigene Zufuhreinrichtung auf, bspw. eine Rutsche für die Massengutteile mit Klappe, um die Zufuhrmenge zu steuern. Die Zufuhreinrichtung umfasst vorteilhafterweise eine mit der Steuereinheit gekoppelte Verstelleinheit, die von dieser ansteuerbar ist. Weiter umfasst der Vorratsbunker und/oder der Vibrationsförderer vorzugsweise einen Füllmengensensor, der die Einfüllmenge der Massengutteile in dem Vibrationsförderer und/oder dem Vorratsbunker erfasst. Der Füllmengensensor kann vorzugsweise ebenfalls mit der Steuereinheit verbunden und zum Übermitteln von Signalen zur Füllmenge an die Steuereinheit ausgebildet sein.
-
Als Massengutteile werden Bauteile, insbesondere Kleinteile angesehen, die in hohen Stückzahlen hergestellt werden. Typische Massengutteile sind bspw. Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben.
-
Von der Zuführungsvorrichtung werden die einzelnen Massengutteile auf eine Transportvorrichtung im Sortierautomaten überführt. Die Transportvorrichtungen können unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als Transportband oder Transportkette. Besonders bevorzugt ist die Transportvorrichtung scheiben- oder ringförmig (im Weiteren nur scheibenförmig genannt), insbesondere als Glasteller oder Glasring (im Weiteren nur Glasteller genannt) ausgebildet, die zum Transport der Massengutteile rotierend angeordnet ist, bspw. sich um eine Drehachse dreht. Der Glasteller ist vorzugsweise durchsichtig (Klarglas). Die scheibenförmige Transportvorrichtung, insbesondere der Glasteller, ist vorzugsweise in einzelnen Spannstationen angeordnet, die als Antriebs-, Stütz- und Haltevorrichtungen dienen und die scheibenförmige Transportvorrichtung mittels an der Transportvorrichtung anliegenden Antriebsrollen drehen. Die von der Zuführungsvorrichtung kommenden Massengutteile werden auf der sich bewegenden, beispielsweise drehenden Transportvorrichtung abgelegt. Zum späteren Erfassen der Massengutteile ist es vorteilhaft, wenn diese auf einer exakt vorgegebenen Position der Transportvorrichtung aufliegen. Zum Einstellen einer solchen Position ist die zweite Leitvorrichtung angeordnet. Die von der Transportvorrichtung aufgenommenen einzelnen Massengutteile werden von der Transportvorrichtung an die zweite Leitvorrichtung heran bewegt und von dieser auf der Transportvorrichtung in ihre richtige Position verschoben.
-
Die scheibenförmige Transportvorrichtung kann abhängig von der Art der Massengutteile ergänzende Haltevorrichtungen aufweisen. So kann die scheibenförmige Transportvorrichtung eine Haltevorrichtung für die Massengutteile umfassen, bspw. in Form von sägeblattartigen Ausnehmungen an ihrer Auskanten und/oder in Form von Haltevorrichtungen an ihrer Ober- und/oder Unterseite, die die einzelnen Massengutteile in einer vorgegebenen Position halten oder fixieren, bspw. eine Vorrichtung zum Fixieren einer auf dem Kopf stehenden Schraube. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der scheibenförmigen Transportvorrichtung sieht die Ausbildung der Haltevorrichtung als Werkzeugaufnahme vor, mit der das gehaltene Massengutteil an der scheibenförmigen Transportvorrichtung bewegt, bspw. um eine Längsachse des Massengutteils gedreht und/oder geschwenkt werden kann. So ist bspw. eine Werkzeugaufnahme im Bereich der sägeblattartigen Ausnehmungen besonders vorteilhaft, mittels der die fixierten und hängenden Schrauben um ihre Längsachse gedreht werden können.
-
Besonders bevorzugt weist die zweite Leitvorrichtung ein Seiten-Leitelement und ein Innen-Leitelement zum Positionieren der Massengutteile auf der Transportvorrichtung auf, wobei beide Leitelemente mit einer zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildeten Verstelleinheit ausgebildet sind. Die beiden Leitelemente der zweiten Leitvorrichtung können über die Verstelleinheiten insbesondere parallel zur Transportoberfläche der Transportvorrichtung und in Richtung quer bzw. radial zur Transportoberfläche bewegbar sein. Zudem kann über die Verstelleinheiten eine automatische Höhenverstellung ausgebildet sein, sodass auch der Abstand der Leitelemente zur Transportoberfläche der Transportvorrichtung automatisch einstellbar ist.
-
Nach dem exakten Positionieren werden die einzelnen Massengutteile zur Vorrichtung zum Erfassen der Massengutteile transportiert. Die Vorrichtung zum Erfassen erfasst abhängig von der Ausbildung der Vorrichtung einzelne oder verschiedene Parameter jedes Massengutteils. So kann die Vorrichtung als Scanner ausgebildet sein, der bspw. die äußere Form des Massengutteils, bestimmte Abschnitte wie bspw. einzelne Kanten, Stanzgraden, Schnittflächen und/oder die Oberflächenbeschaffenheit des Massengutteils abscannt. Die erfassten Parameter werden vorzugsweise einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen. Dies kann durch die Vorrichtung zum Erfassen selbst oder beispielsweise auch über die angeordnete Steuereinheit erfolgen. Mit dem Soll-Ist-Vergleich wird durch die Vorrichtung bzw. durch die Steuereinheit bestimmt, ob das gescannte Teil den Anforderungen entspricht. Selbstverständlich sind gegebenenfalls auch weitere Kategorisierungen möglich. Um ein möglichst exaktes Erfassen der Massengutteile zu gewährleisten, ist es notwendig, dass die Massengutteile möglichst exakt von der zweiten Leitvorrichtung positioniert werden.
-
Die Vorrichtung zum Erfassen weist besonders bevorzugt eine optische Kamera mit einer zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildeten Verstelleinheit auf. Mittels der optischen Kamera wird ein Bild jeweils von einem einzelnen Massengutteil erzeugt. Anhand des Bildes wird dann beispielsweise mittels eines Soll-Ist-Vergleichs bewertet, ob das Massengutteil den notwendigen Anforderungen entspricht. Die Auswertung und Bewertung kann über die Vorrichtung zum Erfassen erfolgen, alternativ oder ergänzend bspw. auch durch die Steuereinheit, die von der Vorrichtung zum Erfassen entsprechende Erfassungsdaten übermittelt bekommt und zudem einen Zugriff auf die Ist-Daten hat. Die mindestens eine angeordnete Verstelleinheit bewegt die angeordnete Kamera in eine an das jeweilige Massengutteil angepasste Position. Dabei ist die mindestens eine Verstelleinheit insbesondere dazu ausgebildet, die Kamera in horizontale Richtung, vertikale Richtung und um eine Drehachse drehbar zu bewegen. Besonders bevorzugt ist der Vorrichtung zum Erfassen mindestens ein Beleuchtungsmodul zugeordnet, dass mindestens eine zum Ansteuern durch die Steuereinheit ausgebildete Verstelleinheit umfasst. Das Beleuchtungsmodul ist insbesondere derart angeordnet, dass es den Transportbandabschnitt, auf dem das Massengutteil zum Zeitpunkt des Erfassens (Auslösezeitpunkt) aufliegt, ausleuchtet. Das Beleuchtungsmodul ist hierfür über die Verstelleinheit in unterschiedliche Richtungen an das jeweilige Massengutteil anpassbar positionierbar. Als Beleuchtungsmodul wird vorzugsweise ein LED-Modul eingesetzt. Das Beleuchtungsmodul oder mindestens eines der zugeordneten Beleuchtungsmodule ist vorzugsweise an einer der Vorrichtung zum Erfassen gegenüberliegenden Seite der Transportvorrichtung angeordnet.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Erfassen eine Kamerastation mit mindestens zwei Kameras aufweist, die auf einen gleichen Auslösepunkt, jedoch versetzt zueinander ausgerichtet sind, wobei die Kamerastation und/oder die Kameras zum Ansteuern durch eine Steuerungseinheit ausgebildete Verstelleinheiten umfassen. Die Kameras sind somit beide auf den gleichen Transportbandabschnitt bzw. auf das auf dem Transportbandabschnitt liegende Massengutteil ausgerichtet und Erfassen das jeweilige Massengutteil zeitgleich. Durch den Versatz zueinander wird das Massengutteil jedoch aus zwei unterschiedlichen Perspektiven erfasst. Die Kameras können hierfür vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Transportvorrichtung angeordnet sein. Neben der gegenüberliegenden Anordnung ist eine Anordnung der Kameras in einem Winkel α zwischen 25° und 160°, insbesondere von 45° oder 90° bevorzugt. Bei der Anordnung von mindestens zwei Kameras können beide Kameras beispielsweise als optische Kameras zum Aufnehmen eines Bildes des Massengutteils ausgebildet sein.
-
Selbstverständlich kann die Kamerastation auch mehr als zwei Kameras aufweisen, wobei jedoch alle Kameras auf den gleichen Auslösepunkt ausgerichtet sind und zeitgleich das jeweilige Massengutteil erfassen. Jede Kamerastation kann zudem ein oder mehrere Beleuchtungseinheiten aufweisen, die jeweils den Transportvorrichtungsabschnitt im Bereich des Auslösepunkts ausleuchten. Sowohl die Kameras als auch die Beleuchtungseinheit bzw. die Beleuchtungseinheiten sind jeweils mit mindestens einer Verstellvorrichtung, die über die Steuervorrichtung ansteuerbar ist, ausgestattet, um die Kameras und die Beleuchtungseinheit in ihrer Position im Sortierautomaten zu bewegen und an diejeweiligen Massengutteile anzupassen.
-
Selbstverständlich kann in Transportrichtung nicht nur eine Kamera mit dazugehörigem Beleuchtungsmodul, sondern es können auch mehrere Kameras hintereinander angeordnet werden. Auch können beispielsweise vollständige Kamerastationen in Transportrichtung nacheinander angeordnet werden, wenn beispielsweise unterschiedliche oder eine hohe Anzahl an Parametern erfasst werden muss. Alle Kameras und dazugehörige Beleuchtungsmodule weisen entsprechende Verstelleinheiten auf, um diese in horizontale Richtung, vertikale Richtung und/oder um eine Drehachse zu bewegen. Sofern die Kameras einer Kamerastation und gegebenenfalls auch die Beleuchtungselemente als eine Baugruppe ausgebildet sind, ist es beispielsweise auch möglich alternativ oder ergänzend durch die Steuereinheit ansteuerbare Verstellvorrichtungen zum Verstellen der gesamten Kamerastation anzuordnen.
-
Um die Vorrichtung zum Erfassen exakt dann auszulösen, wenn sich das einzelne Massengutteil im Bereich des Auslösepunktes befindet, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Sensoreinheit zum Auslösen der Vorrichtung zum Erfassen, insbesondere mindestens eines Kamerabildes angeordnet, wobei die Sensoreinheit mindestens eine zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildete Verstelleinheit umfasst.
-
Insbesondere bei der Anordnung mehrerer auf den gleichen Auslösepunkt ausgerichteten Kameras ist die Sensoreinheit mit allen Kameras gekoppelt, um ein zeitgleiches Auslösen zu gewährleisten. Die Sensoreinheit umfasst insbesondere einen Lasersensor zum Erfassen des Massengutteils und mindestens eine durch die Steuereinheit ansteuerbare Verstelleinheit, mit der die Sensoreinheit in eine an das jeweilige Massengutteil angepasste Position bewegt werden kann. Die mindestens eine Verstelleinheit ist vorzugsweise zum Bewegen der Sensoreinheit, insbesondere eines Sensors der Sensoreinheit, in horizontale und/oder vertikale Richtung ausgebildet.
-
Nach dem Erfassen werden die Massengutteile auf der Transportvorrichtung weiter zu der Vorrichtung zum Ausbringen transportiert. Hier können beispielsweise auch mehrere Vorrichtungen zum Ausbringen in Transportrichtung nacheinander angeordnet sein.
-
Entsprechend der Kategorisierung durch die Vorrichtung zum Erfassen bzw. durch die Steuereinheit werden die Massengutteile von der Transportvorrichtung mittels der Vorrichtung zum Ausbringen von der Transportvorrichtung runter, bspw. in Sammelbehälter befördert. Dies kann bspw. durch ein Schieberelement erfolgen, das mindestens eine zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildete Verstelleinheit aufweist. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zum Ausbringen jedoch ein Luftdüsen-Leitelement mit mindestens einer zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildeten Verstelleinheit auf. Das Luftdüsen-Leitelement befördert das Massengutteil mittels eines Luftstoßes von der Transportvorrichtung herunter bspw. in den Sammelbehälter hinein. Abhängig von der Anzahl der Vorrichtung zum Ausbringen können auch mehrere Luftdüsenelemente in Transportrichtung hintereinander insbesondere mit jeweils einem zugeordneten Sammelbehälter angeordnet sein. Als letzte Vorrichtung bzw. bei der Anordnung nur einer einzelnen Vorrichtung zum Ausbringen ist vorzugsweise ein Leitblech angeordnet, das vorher nicht ausgebrachte Massengutteile von der Transportvorrichtung leitet.
-
Jede Vorrichtung zum Erfassen, insbesondere jedes Luftdüsenelement undjedes Leitblech weisen jeweils eine oder mehrere Verstelleinheiten auf, die durch die Steuereinheit angesteuert werden können. Dabei kann die Vorrichtung zum Ausbringen bzw. einzelne Bauteile dieser mittels der Verstelleinheiten insbesondere in Horizontalrichtung und Vertikalrichtung bewegt werden.
-
Aufgrund der auf der Transportvorrichtung transportierten Massengutteile kann die Transportoberfläche der Transportvorrichtung verschmutzen, wodurch sich beispielsweise die Mitnahme der Massengutteile auf der Transportvorrichtung verschlechtert. Insbesondere bei Sortiervorrichtungen mit einem als Glasteller ausgebildeten Transportvorrichtung, beispielsweise Glasdrehtelleranlagen, kann durch eine Verschmutzung der Glasteller die Erfassung bzw. Beleuchtung der Transportbandoberfläche verschlechtert werden, sodass eine zuverlässige Qualitätsüberprüfung der einzelnen Massengutteile nicht mehr gewährleistet ist. Um die bisher übliche händische Reinigung, bei der zumeist auch die Transportvorrichtung angehalten werden muss, zu vereinfachen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zum automatischen Reinigen der Transportvorrichtung angeordnet, die mindestens eine zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildete Verstelleinheit umfasst. Die Verstelleinheit ist zum Bewegen der Reinigungsvorrichtung ausgebildet und kann bspw. einen Reinigungskörper zur Aufnahme des vorhandenen Schmutzes umfassen, der mittels der Bewegung an die Transportoberfläche bewegt wird. Alternativ oder ergänzend kann auch der Reinigungskörper mindestens eine Verstelleinheit umfassen, mittels der der Reinigungskörper gegen die Transportoberfläche bewegt wird.
-
Der Reinigungskörper ist bspw. als Wischvorrichtung mit einer entsprechend weichen Oberfläche zum Abwischen oder Abbürsten der Transportbandoberfläche ausgebildet, beispielsweise entsprechend eines Wischtuchs. Der Reinigungskörper wird vorzugsweise im Betrieb der Transportvorrichtung an die Transportoberfläche bewegt, sodass die sich bewegende Transportoberfläche am Reinigungskörper entlang bewegt, wodurch der Schmutz am Reinigungskörper hängen bleibt. Gerade bei einer Transportvorrichtung die als Glasteller ausgebildet ist, kann der Reinigungskörper zum Anlegen an die oberseitige Transportoberfläche und zum Anlegen an die der oberseitigen Transportoberfläche gegenüber liegende Rückseite ausgebildet sein. Dabei kann der Reinigungskörper entweder zwei Anlageflächen aufweisen, die beispielsweise gleichzeitig an der Ober- und Unterseite anliegen oder er kann auch über die Verstelleinheiten so bewegt werden, dass die Oberseite und Unterseite in zwei nacheinander durchgeführten Reinigungsvorgängen gereinigt werden.
-
Sowohl die mindestens eine Verstelleinheit zum Bewegen der Reinigungsanlage als auch die mindestens eine Verstelleinheit zum Bewegen des Reinigungskörpers sind zum Ansteuern durch eine Steuereinheit ausgebildet.
-
Um das Umrüsten der Sortiervorrichtung weiter zu vereinfachen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen von Parametern einzelner Massengutteile angeordnet, die dazu ausgebildet ist, die erfassten Parameter mit in einer Datenbank abgelegten Parametern von bereits bekannten Massengutteilen abzugleichen, einem bekannten Massengutteil zuzuordnen, und die zu den bekannten Massengutteilen hinterlegten Positionsdaten der Verstelleinheiten abzurufen und für die Steuereinheit bereitzustellen. Der Abgleich der erfassten Parameter kann, wie die Zuordnung der erfassten Parameter zu einem bekannten Massengutteil, unter Zuhilfenahme der Steuereinheit durchgeführt werden. Zwischen der Vorrichtung zum Erkennen und der Steuereinheit liegt somit eine Verbindung zur Übertragung von Daten vor.
-
Die Vorrichtung zum Erkennen kann als separate Vorrichtung ausgebildet sein. Sie ist insbesondere der Zuführungsvorrichtung und gegebenenfalls auch einem angeordneten Vorratsbunker für die Massengutteile vorgeschaltet. Die Vorrichtung zum Erkennen kann beispielsweise als optische Kamera zum Erzeugen eines Bildes oder auch als Scanner, insbesondere zum Scannen eines Codes oder als 3D-Scanner ausgebildet sein.
-
Um auch bisher unbekannte Massengutteile mittels der Sortiervorrichtung besonders einfach und sicher zu sortieren, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Identifikationsvorrichtung für eine Ersterfassung von Parametern einzelner Massengutteile angeordnet, wobei die Identifikationsvorrichtung zum Erstellen der vorgegebenen Position der Verstelleinheiten auf Grundlage der erfassten Parameter ausgebildet ist. Die Identifikationsvorrichtung ist somit dazu ausgebildet, an einzelnen Massengutteilen verschiedene Parameter zu ermitteln, insbesondere deren geometrischen Formen und Abmessungen, das Gewicht und/oder deren Oberflächenbeschaffenheit und auf Grundlage dieser Parameter die bestmöglichen Positionen der durch die Verstellvorrichtungen bewegbaren Vorrichtungen und Bauteile der Sortiervorrichtung zu berechnen und der Steuereinheit bereitzustellen, damit dieses die Verstelleinheiten entsprechend ansteuern und vor dem Beginn des Sortiervorganges die jeweiligen Vorrichtungen und Bauteile in Position zu bringen. Die Identifikationsvorrichtung ist dabei insbesondere als 3D-Scanner ausgebildet. So kann bspw. auch die Vorrichtung zum Erkennen als Vorrichtung zum Identifizieren ausgebildet sein. Für die Berechnung der jeweiligen Positionen kann bspw. auch eine Rechnereinheit angeordnet sein oder eine Rechnereinheit der Steuereinheit wird hierfür genutzt. Die Identifikationsvorrichtung ist vorzugsweise als separate Vorrichtung ausgebildet. Das Identifikationsverfahren kann separat von dem Sortiervorgang durchgeführt werden. Die Identifikationsvorrichtung ist jedoch zum Datenaustausch mit der Steuereinheit, mindestens zum Bereitstellen der ermittelten Parameter, ausgebildet.
-
Weiter wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur vollautomatischen Einrichtung und Steuerung einer Sortiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einrichtung und Steuerung der vorbeschriebenen Sortiervorrichtung für Massengutteile weist mindestens die Schritte auf: Ermittlung von Parametern der zu sortierenden Massengutteile, Zuordnung der zu sortierenden Massengutteile zu einem bekannten Massengutteil anhand der ermittelten Parameter, Abruf von Positionsdaten der Verstelleinheiten, die den bekannten Massengutteilen zugeordnet sind, Ansteuern der Verstelleinheiten von mindestens der ersten und zweiten Leitvorrichtung, der Vorrichtung zum Erfassen und der Vorrichtungen zum Ausbringen mittels der Steuereinheit und Auslösen der Bewegung der jeweiligen mit den Verstelleinheiten gekoppelten Vorrichtung in eine aus den Positionsdaten zu entnehmende Position.
-
Das erfinderische Verfahren ermöglicht eine besonders einfache Einrichtung der Sortiervorrichtung für Massengutteile bei einem Teilewechsel. Mit dem Verfahren ist es möglich, bei einem Wechsel der zu sortierenden Massengutteile alle in ihrer Position auf die neuen Massengutteile einzustellenden Bauteile/Vorrichtungen der Sortiervorrichtung automatisch in eine vorgegebene Position, die auf die zu sortierenden Massengutteile abgestimmt ist, zu bewegen. Zum einen wird hierdurch die Umrüstzeit erheblich verkürzt, da die Verstellung der einzelnen Bauteile über die motorischen Verstelleinheiten und somit automatisch erfolgt und nicht mehr händisch durchgeführt werden muss. Zum anderen kann die Einrichtung auch von wenig qualifiziertem Personal durchgeführt werden, da die notwendigen Positionsdaten der jeweiligen Vorrichtungen und Bauteile bereits in einer Datenbank hinterlegt sind und nur abgerufen werden müssen.
-
Unter der Ermittlung von Parametern kann in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Parameter für die zu sortierenden Massengutteile bekannt und beispielsweise von einem Bediener in eine entsprechende Steuereinheit eingegeben werden. Alternativ können die Parameter beispielsweise auch über eine Vorrichtung zum Erkennen ermittelt werden. Die Vorrichtung zum Erkennen kann beispielsweise als Scanner ausgebildet sein, sodass entweder die Massengutteile selbst gescannt werden, beispielsweise mittels eines 3D-Scanners oder ein zu den Massengutteilen entsprechender Code oder eine Markierung gescannt wird.
-
Nach dem Ermitteln der Parameter werden diese mit Parametern von bekannten Massengutteilen abgeglichen, sodass die zu sortierenden Massengutteile bekannten Massengutteilen zugeordnet werden können. Für die bekannten Massengutteile sind in einer Datenbank entsprechende Positionsdaten der Verstelleinheiten hinterlegt, die dann abgerufen und der Steuereinheit bereitgestellt werden. Anschließend erfolgt ein Ansteuern der Verstelleinheiten und ein damit verbundenes automatisches Bewegen von mindestens der ersten und zweiten Leitvorrichtung, der Vorrichtung zum Erfassen und der Vorrichtung zum Ausbringen. Dabei ist zu beachten, dass unter dem Bewegen der jeweiligen Vorrichtung nicht zwingen zu verstehen ist, dass immer die gesamte Vorrichtung bewegt wird, sondern auch Bewegungen von einzelnen Bauteilen der Vorrichtung zu verstehen sind, die für den Sortiervorgang des jeweiligen Massengutteils relevant sind. Nachdem alle Vorrichtung/Bauteile in die angepasste Position bewegt wurden, kann der Sortiervorgang gestartet werden.
-
Als Parameter werden vorzugsweise die Geometrie, d. h. die Form und die Abmessung des Massengutteils, die Oberflächenbeschaffenheit, das Material und/oder das Gewicht der einzelnen Massengutteile ermittelt. Alternativ kann als Parameter auch beispielsweise eine Markierung oder ein Code verwendet werden, der den zu sortierenden Massengutteilen zugeordnet ist.
-
Im Betrieb der Sortiervorrichtung kann es beispielsweise durch geringfügige Unterschiede zwischen Massengutteilen unterschiedlicher Chargen, beispielsweise im Bereich der Abmessungen oder auch der Oberflächenbeschaffenheit oder auch durch Verschmutzungen an den Massengutteilen oder in der Sortiervorrichtung zu verminderten Durchlaufgeschwindigkeit der Massengutteile kommen. Hier ist es notwendig, laufend nach zu justieren und beispielsweise die Transportgeschwindigkeit in der Zuführungsvorrichtung oder auch der Transportvorrichtung im Sortierautomaten anzupassen. Besonders häufig müssen zudem die einzelnen Leitvorrichtungen verstellt werden, um einen besseren oder einen besser geführten Durchlauf der Massengutteile durch die Sortiervorrichtung zu gewährleisten. Dieser Prozess wird bisher manuell durchgeführt und erfordert eine laufende Überwachung eines hoch qualifizierten Bedieners. Um hier eine Optimierung zu erreichen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass eine Ist-Durchlaufmenge der Massengutteile ermittelt und mit einer abgespeicherten Soll-Durchlaufmenge verglichen wird, beispielsweise automatisch durch die Steuereinheit, und bei einer Abweichung eine Optimierungsschaltung durchgeführt wird, mittels der die Ist-Durchlaufmenge an die Soll-Durchlaufmenge angepasst wird. Diese Optimierungsschaltung kann aufgrund der Vollautomatisierung der einzelnen Bauteile /Vorrichtungen mittels der Verstelleinheiten automatisch und ohne den manuellen Eingriff eines Bedieners durchgeführt werden und ist somit besonders kosteneffizient. Die Anpassung der Ist-Durchlaufmenge erfolgt dabei insbesondere durch eine Anpassung der Positionen der Leitvorrichtungen mittels der Verstelleinheiten. Abhängig vom strukturellen Aufbau der Sortiervorrichtung kann die Optimierungsschaltung auch eine Anpassung der in die Zuführungsvorrichtung, insbesondere den Förderer bzw. Vibrationsförderer, eingefüllten Menge an Massengutteilen umfassen, wobei hierfür bspw. die Verstelleinheiten an der Zufuhreinrichtung des Massengutbunkers entsprechend durch die Steuereinheit angesteuert werden können.
-
Eine zweite ergänzend oder alternativ durchführbare vorteilhafte Optimierungsschaltung, die bei einer Abweichung von der Soll-Durchlaufmenge durchgeführt wird, umfasst eine Erhöhung der Transportgeschwindigkeit der Massengutteile in der Zuführungsvorrichtung und/oder in der Transportvorrichtung, die ebenfalls durch die Steuereinrichtung ausgelöst werden kann.
-
Neben der Beeinflussung der Durchlaufgeschwindigkeit kommt es im Betrieb der Sortiervorrichtung auch häufig zu Störungen beispielsweise durch blockierte Massengutteile. Solche Blockierungen können beispielsweise durch die oben genannten geringfügigen Abweichungen einzelner Massengutteile von der Soll-Geometrie oder auch durch zu starke Verschmutzungen hervorgerufen werden. Solche Störungen treten üblicherweise im Bereich der Leitvorrichtungen auf. Zur Behebung der Störungen wurde die Sortiervorrichtung üblicherweise angehalten und der Bediener musste im Bereich der Störung die Massengutteile manuell entfernen. Anschließend mussten die hierzu gelösten Leitvorrichtungen wieder neu positioniert werden. Für eine besonders einfache Entstörung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Ist-Durchlaufmenge ermittelt wird und beim Unterschreiten eines hinterlegten Schwellenwertes eine Entstörungsschaltung durchgeführt wird, bei der mindestens die erste Leitvorrichtung und/oder die zweite Leitvorrichtung ggf. weitere oder alle Leitvorrichtungen mittels der Verstelleinheiten in eine Öffnungsposition bewegt werden, in der die Massengutteile eine größtmögliche Bewegungsfreiheit entlang des Transportweges haben. Durch die Öffnung der Leitvorrichtungen lösen sich die verklemmten Massengutteile und fallen von der Vorrichtung herunter. Anschließend können die Leitvorrichtungen mittels der Verstelleinheiten wieder in ihre vorgegebene Position bewegt werden. Die gesamte Entstörungsschaltung kann durch die Steuereinheit ausgelöst und automatisch durchgeführt werden. Ein Bediener ist hierfür nicht weiter notwendig. Zudem ist es zumeist auch nicht notwendig, den Transport der Massengutteile durch die Sortiervorrichtung zu stoppen, sondern die Entstörungsschaltung kann im laufenden Betrieb durchgeführt werden.
-
Zum Ermitteln der Ist-Durchlaufmenge sind entsprechende Sensoren, beispielsweise zum Zählen der vorbeilaufenden Massengutteile, angeordnet. Die Vorrichtung weist somit zumindest einen Sensor im Bereich hinter der Vorrichtung zum Erfassen oder im Bereich der Vorrichtung zum Ausbringen der Massengutteile auf. Vorzugsweise sind jedoch an mehreren Positionen in der Sortiervorrichtung entsprechende Sensoren angeordnet. So können insbesondere in Transportrichtung hinter jeder Leitvorrichtung, in Transportrichtung hinter der Vorrichtung zum Erfassen, in Transportrichtung hinter der Vorrichtung zum Ausbringen und in Transportrichtung hinter der Zuführungsvorrichtung entsprechende Sensoren angeordnet sein. Bei der Entstörungsschaltung können so die jeweiligen Ist-Durchlaufmenge an jedem Sensor mit einer auf den jeweiligen Sensor bezogenen Soll-Durchlaufmenge verglichen werden, sodass es möglich ist, die Durchführung der Entstörungsschaltung auf eine oder auf wenige Baugruppen/Vorrichtungen einzugrenzen. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, dass die Steuereinheit nur in dem jeweiligen Bereich (lokal) die Verstelleinheiten ansteuert und die Leitvorrichtung/die Leitvorrichtungen bzw. das Leitelement/die Leitelemente in die Öffnungsstellung verfährt, an dem ein fehlender Ist-Durchlauf ermittelt wurde. Bei einer entsprechenden Anordnung der Sensoren zum Zählen kann auch die Optimierungsschaltung analog hierzu lokal durchgeführt werden.
-
Neben den Optimierungsschaltungen und der Entstörungsschaltung können mit der erfinderischen Sortiervorrichtung weitere Monitoring-Verfahren durchgeführt werden. So erfolgt gemäß einer ersten vorteilhaften Überwachungsschaltung eine Überwachung der Einfüllmenge an Massengutteilen mittels eines an der Zuführungsvorrichtung bzw. eines Vorratsbunkers angeordneten Füllmengensensors. Der Füllmengensensor erfasst dabei die in dem Vorratsbunker vorhanden Menge an Massengutteile und sendet ein entsprechendes Signal hierzu, bspw. an die Steuereinheit. Die Steuereinheit gleicht die erfasste Ist-Füllmenge mit einer in einer Datenbank hinterlegten Mindest-Soll-Füllmenge ab. Sobald diese unterschritten ist, sendet die Steuereinheit ein entsprechendes Signal bspw. an die mit der Bestückung des Vorratsbunkers beauftragten Bediener, um die rechtzeitige Bereitstellung von weiteren Massengutteilen und die Befüllung des Vorratsbunkers mit diesen zu veranlassen. In einer ergänzenden Ausgestaltung wird über das Signal die vollautomatisierte Bereitstellung der jeweiligen Massengutteile und ggf. auch eine vollautomatisierte Befüllung des Vorratsbunkers veranlasst. Der Füllmengensensor kann selbstverständlich auch eine von der Steuereinheit ansteuerbare Verstelleinheit zum Bewegen des Füllmengensensors aufweisen. Analog hierzu kann die Steuereinheit über das Signal des Füllstandsensors auch einen Materialabtransport im Bereich der Vorrichtungen zum Ausbringen veranlassen.
-
Alternativ oder ergänzend hierzu können an der oder den Vorrichtungen zum Ausbringen ebenfalls mindestens ein Füllstandsensor angeordnet sein, der den Füllstand an Massengutteilen in den Vorrichtungen zum Ausbringen ermittelt und ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit sendet, um ein Auffüllen der Vorratsbunker und/oder einen Abtransport der sortierten Massengutteile entsprechend der obigen Beschreibung zu veranlassen.
-
Um die Vorrichtung zum Sortieren von neuen Massengutteilen, d. h. Massengutteilen, die vorher noch nicht mit der Sortiervorrichtung sortiert wurden und für die keine Parameter vorliegen, trotzdem auf besonders einfache Weise mit der Sortiervorrichtung zu sortieren, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Identifikationsvorrichtung für eine Ersterfassung von Parametern der neuen Massengutteile angeordnet und es wird vor der Ermittlung der Parameter mindestens eines der neuen Massengutteile vorzugsweise mehrere jeweils einzeln in der Identifikationsvorrichtung angeordnet und alle für die Sortierung der neuen Massengutteile relevanten Parameter der einzelnen Massengutteile durch die Identifikationsvorrichtung erfasst. Anschließend werden auf der Grundlage der erfassten Parameter Positionsdaten für die Verstelleinheiten berechnet oder erstellt und diese gemeinsam mit den Parametern bspw. in einer Speichereinheit hinterlegt. Die so hinterlegten Parameter mit den Positionsdaten können zum Einrichten der Vorrichtung, d. h. bei der Ermittlung der Parameter abgerufen werden.
-
Insbesondere die Oberfläche der Transportvorrichtung, d. h. die Transportoberfläche unterliegt einer verstärkten Abnutzung und Verschmutzung, beispielsweise durch Verunreinigungen, die durch die Massengutteile auf die Transportoberfläche gelangen. Aus diesem Grund ist eine regelmäßige Reinigung der Transportoberfläche, und in entsprechenden Intervallen auch ein Austausch der Transportoberfläche bspw. eines Transportelementes, das die Transportoberfläche umfasst, notwendig.
-
Um den Zustand der Transportoberfläche zu kontrollieren, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine mit der Steuereinheit gekoppelte Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung der Transportoberfläche angeordnet, die insbesondere mindestens eine durch die Steuereinheit ansteuerbare Verstelleinheit zum Bewegen der Vorrichtung in mindestens eine vertikale Richtung, eine horizontale Richtung und/oder um eine Drehachse umfasst. Die Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung kann beispielsweise als Scanvorrichtung ausgebildet sein, die die Transportoberfläche scannt und so entsprechende Abnutzungen oder auch Verunreinigungen erfasst. Auch kann die Vorrichtung als optische Kamera ausgebildet sein. Bei der Ausbildung der Transportvorrichtung als Glasdrehteller ist die Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung insbesondere als Durchleuchtungsvorrichtung ausgebildet. Sie kann entsprechend der vorherigen Ausführung mittels der Verstelleinheiten bewegt werden. Insbesondere erfolgt die Funktionsüberprüfung automatisch in regelmäßigen Intervallen und kann bspw. durch eine entsprechende Ansteuerung der Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung mittels der Steuereinheit ausgelöst und durchgeführt werden.
-
Um eine besonders einfache Reinigung der Transportoberfläche zu ermöglichen, erfolgt nach einer Weiterbildung der Erfindung insbesondere mittels der Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung eine Ermittlung des Verschmutzungsgrades der Transportoberfläche. Überschreitet der dabei festgestellte Verschmutzungsgrad einen vorgegebenen Grenzwert wird eine Reinigung der Transportbandoberfläche durchgeführt. Die Reinigung erfolgt insbesondere mittels eines Abziehens oder Abwischens der Transportoberfläche. Besonders bevorzugt wird zum Reinigen der Transportoberfläche ein Reinigungskörper einer Reinigungsvorrichtung entlang der Transportoberfläche bewegt, wobei der Reinigungskörper mittels einer durch die Steuereinheit ansteuerbare Verstelleinheit an die Transportoberfläche bewegt wird. Das Anlegen des Reinigungskörpers erfolgt dabei bspw. im aktivierten Zustand der Transportvorrichtung bzw. die Transportvorrichtung wird nach dem Anlegen des Reinigungskörpers aktiviert, sodass die sich bewegende Transportoberfläche an dem Reinigungskörper entlang streift. Sowohl der Reinigungskörper als auch die angeordnete Reinigungsvorrichtung können jeweils mit einer oder mehreren Verstelleinheiten ausgestattet sein, die über die Steuereinheit ansteuerbar sind und eine Bewegung der Reinigungsvorrichtung bzw. des Reinigungskörpers bewirken.
-
Bei einer Ausführung der Transportvorrichtung als Glastellerdrehanlage mit einem als Glasteller ausgebildeten Transportvorrichtung, ist es wie bereits ausgeführt aufgrund der Abnutzung nach bestimmten Zeitabständen notwendig den Glasteller auszutauschen. Der Glasteller ist auf mehreren Spannstationen gelagert und wird von diesen eingespannt. Ein weiteres Problem beim Austausch des Glastellers ist, dass sich der Glasteller durch große Abschnitte des Sortierautomaten erstreckt und mehrere der weiteren Vorrichtung des Sortierautomaten, wie beispielsweise die Vorrichtung zum Erfassen oder auch die Vorrichtung zum Ausbringen demontiert werden müssen, um den Glasteller von den Spannstationen zu entnehmen. Um die Auswechslung des Glastellers deutlich zu vereinfachen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Transportvorrichtung durch Verstelleinheiten bewegbare und zu öffnende Spannstationen umfasst, wobei für ein Auswechseln der Transportvorrichtung mindestens die zweite Leitvorrichtung, die Vorrichtung zum Erfassen, die Vorrichtung zum Ausbringen und die zu öffnenden Spannstationen mittels der jeweiligen Verstelleinheiten in eine Auswechselposition bewegt werden, in der die Transportvorrichtung von den Spannstationen entnehmbar ist und eine neue Transportvorrichtung montierbar ist. Der Glasteller kann dabei händisch entnommen und eine neue Transportvorrichtung, bspw. wieder ein Glasteller auch händisch wieder aufgelegt werden. In der Auswechselposition sind die vorgenannten Vorrichtungen und gegebenenfalls weitere die Entnahme des Glastellers in ihrer Betriebsposition behindernde Bauteile mittels Verstelleinheiten soweit von dem Glasteller weggefahren oder verschwenkt positioniert und die Spannstationen geöffnet, dass eine zumindest weitestgehend vertikale Entnahme des Glastellers von den Spannstationen möglich ist. Nach dem Auswechseln werden die verfahrenen Vorrichtungen und Bauteile mittels der Verstelleinheiten wieder in eine Betriebsposition zurückgefahren und der Glasteller in den Spannstationen eingespannt. Die hier beispielhaft als Glasteller beschriebene Transportvorrichtung, kann selbstverständlich auch ein anderes Material, bspw. Metall oder Kunststoff umfassen und als Metallscheibe, Metallring, d. h. Metallteller oder Kunststoffscheibe, Kunststoffring, d. h. Kunststoffscheibe ausgebildet sein.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die mindestens eine Steuereinheit für einen externen Zugriff ausgebildet, wobei insbesondere das Einrichten der Sortiervorrichtung, die Überwachung des Betriebes, die Durchführung der Optimierungsschaltung, die Durchführung der Entstörungsschaltung, die Durchführung der Funktionsüberprüfung und/oder die Reinigung der Transportbandoberfläche über einen Fernzugriff durchgeführt werden. Der Fernzugriff erfolgt vorzugsweise über eine externe Steuereinheit, bspw. einen Computer, mittels der die Steuereinheit der Sortiervorrichtung (interne Steuereinheit) angesteuert werden kann. Der Fernzugriff erfolgt daher bspw. über eine Remote-Desktop Verbindung entsprechend zwischen den beiden Steuereinheiten, vorzugsweise mittels einer Fernwartungssoftware, die auf der externen und internen Steuereinheit läuft und/oder mittels entsprechender Verbindungen wie bspw. VPN o.ä. gekoppelt sind. Der Vorteil ist, dass die Sortiervorrichtung weiterhin als autarke Einheit vorliegt, d. h. weiterhin über die eigene interne Steuereinheit gesteuert wird und der Fernzugriff über die externe Steuereinheit direkt auf die interne Steuereinheit erfolgt.
-
Bei der Durchführung des Verfahrens werden üblicherweise nur wenige der erfassbaren Parameter als sortierrelevant, d. h. als primär prozessrelevant festgelegt. So ist es bspw. üblich, bei der Überprüfung von Schrauben in einem Sortiervorgang als primär prozessrelevante Parameter die Abmessungen und ggf. die äußere Form der Schrauben zu überprüfen und in Abhängigkeit von diesen beiden Parametern die Schrauben in gut und schlecht zu sortieren. Weitere, für die Sortierung der Schrauben ggf. nicht relevante Parameter (sekundär prozessrelevant), wie bspw. die Vollständigkeit der Oberflächenbeschichtung oder das Vorhandensein von Graten o.ä. werden bei der Sortierung in gut und schlecht nicht berücksichtigt. Welche Parameter primär prozessrelevant sind und welche nicht, wird vor dem Sortierprozess festgelegt. Dies kann bspw. manuell durch den Bediener oder anhand von entsprechend hinterlegten Prüfszenarien erfolgen, die automatisch nach Bestimmung des Massengutteils aufgerufen werden.
-
Auch wenn die Sortierung unabhängig von den sekundären Prozessparametern erfolgt können diese für die Verwendung der jeweiligen Massengutteile eine Relevanz aufweisen. Gerade bei häufig auftretenden Fehlern ist eine entsprechende Rückmeldung sowohl für den Produzenten der Massengutteile als auch eine entsprechende Warnung für den Abnehmer wichtig, um die Qualität der Massengutteile zu gewährleisten. Vorteilhafterweise erfolgt daher zusätzlich zu dem Erfassen von primär prozessrelevanten Parametern auch ein Erfassen von sekundär prozessrelevanten Parametern. Das Erfassen der sekundär prozessrelevanten Parameter kann entweder durch die Vorrichtung zum Erfassen der primär prozessrelevanten Parameter oder auch durch mindestens eine weitere Vorrichtung zum Erfassen, die bspw. im Sortierautomaten angeordnet und mit der Steuereinheit gekoppelt ist erfolgen. Die mindestens eine weitere Vorrichtung kann ebenfalls entsprechende Verstelleinheiten aufweisen, die durch die Steuereinheit angesteuert werden können. Vorzugsweise werden die erfassten sekundären Prozessparameter bspw. von der Steuereinheit ausgewertet und/oder abgespeichert und für den Bediener bereitgestellt. Vorzugsweise wird zudem bei Überschreiten einer vorgegebenen Fehlerquote ein Warnsignal oder ein Warnhinweis, bspw. für einen Bediener oder den Abnehmer der Massengutteile bereitgestellt.
-
Im Weiteren wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen
- 1 schematisch in einer Draufsicht eine Sortiervorrichtung für Massengutteile;
- 2 schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt eines Sortierautomaten;
- 3 schematisch in einer Draufsicht den Sortierautomaten aus 2.
-
1 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Sortiervorrichtung 1 für Massengutteile (hier nicht dargestellt) mit einer Zuführungsvorrichtung 2, die ein Zuführungsförderband 29 mit einer ersten Leitvorrichtung 3 zum Zuführen der Massengutteile in einen Sortierautomaten 4 umfasst. Der Sortierautomat 4 ist mit einer Steuereinheit 5 verbunden. Die Steuereinheit 5 weist zudem ein Bedienungsterminal für das Bedienpersonal auf. An den Sortierautomaten 4 schließt sich ein Verpackungssystem 6 zum Verpacken der sortierten Massengutteile und ein Abführsystem 7 für die verpackten Massengutteile an. Zudem ist der Zuführungsvorrichtung 2 ein Vorratsbunker 8 vorgeschaltet, in den die zu sortierenden Massengutteile eingefüllt werden.
-
Nach dem Einrichten und den damit verbundenen Positionieren der einzelnen Vorrichtungen und Bauteilen der Sortiervorrichtung 1, werden im Betrieb die Massengutteile aus dem Vorratsbunker 8 in die Zuführungsvorrichtung 2 überführt. Dies kann beispielsweise mittels eines Mengenschiebers (hier nicht dargestellt) im Vorratsbunker 8 erfolgen, der insbesondere über eine durch die Steuereinheit 5 ansteuerbare Verstelleinheit 12 (hier nicht dargestellt) bewegbar ist. Vom Vorratsbunker 8 in die Zuführungsvorrichtung 2 werden die Massengutteile noch als Schüttgut überführt. In der Zuführungsvorrichtung 2, die hier insbesondere als Vibrationsförderer ausgebildet ist, werden die Massengutteile auf einer Führungsschiene (hier nicht dargestellt) in Richtung des Sortierautomaten 4 befördert und dabei vereinzelt ausgerichtet. Von der Führungsschiene werden die vereinzelten Massengutteile auf die erste Leitvorrichtung 3 übergeben und von dieser in den Sortierautomaten 4 transportiert. Anschließend werden die Massengutteile von dem Zuführungsförderband 29 kommend auf einer Transportvorrichtung 9 (siehe 2 und 3) abgelegt und von dieser entlang eines Transportwegs durch den Sortierautomaten 4 in Richtung des Verpackungssystems 6 befördert. Im Sortierautomaten 4 werden die Massengutteile erfasst, geprüft, bewertet und sortiert und hierfür beispielsweise in fehlerhafte Massengutteile und fehlerfreie Massengutteile aufgeteilt. Die sortierten Massengutteile werden anschließend im Verpackungssystem 6 verpackt und über das Abführsystem abtransportiert.
-
2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt des Sortierautomaten 4, wohingegen in 3 der Sortierautomat 4 aus 2 schematisch in einer Draufsicht dargestellt wird. Der Sortierautomat 4 weist die Transportvorrichtung 9 auf. Die Transportvorrichtung 9 umfasst einen Glasteller 10 (hier ein Glasring). Der Glasteller 10 stützt sich an drei Spannstationen 11 ab, von denen mindestens eine gleichzeitig als Antriebsvorrichtung ausgebildet ist und den Glasteller 10 in der hier dargestellten Ausführungsform im Uhrzeigersinn dreht.
-
Jede der Spannstationen 11 ist mit mehreren Verstelleinheiten 12 (hier nicht dargestellt) ausgestattet, die zum Öffnen der Spannstationen 11 und zum Verschwenken der Spannstation 11 ausgebildet sind und von der Steuereinheit 5 angesteuert werden. Die Massengutteile (hier nicht dargestellt) werden in einem Einführungsbereich 13 auf der Transportoberfläche 15 abgelegt. In Transportrichtung nachfolgend ist eine zweite Leitvorrichtung 14 angeordnet, die ein Seiten-Leitelement 16 und ein Innen-Leitelement 17 umfasst. An beiden Leitelementen 16, 17 sind Verstelleinheiten 12 (hier nicht dargestellt) angeordnet, mittels derer die beiden Leitelemente sowohl in Vertikalrichtung V (durch einen Pfeil dargestellt) als auch in Horizontalrichtung H (durch Pfeile dargestellt) bewegbar sind. Die auf der Transportvorrichtung 9 transportierten Massengutteile werden durch die beiden Leitelemente daran gehindert von der Transportrichtung 9 herunter zu fallen (Seiten-Leitelemente) bzw. hier mittig auf der Transportvorrichtung 9 ausgerichtet.
-
In Transportrichtung nachfolgend ist eine Vorrichtung 30 zum Erfassen mit einer Kamerastation 18, die zwei optische Kameras 19,20 aufweist, dargestellt. Beide Kameras 19,20 sind auf den gleichen Auslösepunkt 21 ausgerichtet und versetzt zueinander, hier in einem 90°-Winkel zueinander, angeordnet. Nicht dargestellt aber vorhanden ist zudem eine Sensoreinheit zum Auslösen eines Kamerabildes. Die Sensoreinheit ist zum einen mit den Kameras 19,20 verbunden zum anderen weist die Sensoreinheit ebenfalls Verstelleinheiten 12 zum Bewegen der Sensoreinheit in verschiedene Raumrichtungen, insbesondere in Vertikal- und Horizontalrichtung auf. Der Kamerastation 18 ist zudem ein Beleuchtungsmodul 27 zugeordnet, das im Bereich des Auslösepunktes 21 die Transportvorrichtung 9 in einer für die Kameras geeigneten Weise ausleuchtet.
-
In Transportrichtung hinter der Kamerastation 18 sind hintereinander zwei Vorrichtungen 22 zum Ausbringen der Massengutteile angeordnet. Die Vorrichtungen 22 weisen ein Luftdüsen-Leitelement 24 auf, das mit einem gezielten Luftstoß einzelne Massengutteile von der Transportvorrichtung 9 herunter in einen Sammelbehälter 23 bläst. An den Vorrichtungen 22 zum Ausbringen sind ebenfalls Verstelleinheiten 12 angeordnet, die insbesondere zum Bewegen der Verstelleinheiten 12, hier beispielsweise der Luftdüsen-Leitelemente 24 und der Sammelbehälter, ausgebildet sind. Zum Auslösen des Luftstoßes aus den Luftdüsen-Leitelementen 24 können diese beispielsweise mit der Steuereinheit 5 gekoppelt sein, die wiederum auf Grundlage der von den Kameras 19, 20 erfassten Parameter und der Transportgeschwindigkeit der Massengutteile auf der Transportvorrichtung 9 den Luftstoß aktiviert. Ergänzend kann beispielsweise auch eine entsprechende Sensoreinheit 25 zum Auslösen des Luftstoßes angeordnet sein. An der ersten und zweiten Vorrichtung 22 zum Ausbringen ist eine in Transportrichtung nachfolgende dritte Vorrichtung 26 zum Ausbringen vorgesehen, die alle Massengutteile, die von der ersten und zweiten Vorrichtung 22 nicht ausgebracht wurden, von der Transportvorrichtung 9 führt. Hierfür weist die dritte Vorrichtung 26 zum Ausbringen ein entsprechendes Leitblech 27 auf. Auch die dritte Vorrichtung 26 zum Ausbringen umfasst entsprechende Verstelleinheiten 12 (hier nicht dargestellt) zum Bewegen der Vorrichtung 26 und/oder des Leitblechs 27.
-
Weiter sind entlang des Transportweges unterhalb des Glastellers 10 zusätzliche Beleuchtungsmodule 27 dargestellt, die ebenfalls über Verstelleinheiten 12 bewegbar sind. Die Beleuchtungsmodule können insbesondere eingesetzt werden, sobald weitere Kameras in diesen Bereichen oder Kamerastationen angeordnet werden. Die einzelnen vorgenannten Bauteile sind zudem auf einer Montageplatte 28 montiert, die weitere Montageplätze für zusätzliche Vorrichtungen, beispielsweise die vorgenannten zusätzlichen Kameras, aufweist.
-
Alle Verstelleinheiten 12 weisen einen Motor und eine Führungsvorrichtung auf, entlang der die Bewegung der angeschlossenen Vorrichtung/Bauteile erfolgt. Zusätzlich können die Verstelleinheiten auch ein Getriebe und eine Bremse umfassen. Die Verstelleinheiten 12 sind dabei so ausgebildet, dass sie eine Bewegung der angeschlossenen Vorrichtung in vertikale, horizontale und/oder eine Bewegung um eine Drehachse, beispielsweise eine Schwenkbewegung, durchführen.
-
Im Betrieb werden die Massengutteile im Einführungsbereich 13 auf die Transportoberfläche 15 der Transportvorrichtung 9 aufgelegt, hier den Glasteller 10, der sich im Uhrzeigersinn dreht und von den Spannstationen 11 gehalten und angetrieben wird. Die Massengutteile werden von der Transportoberfläche 15 mitgenommen und an der zweiten Leitvorrichtung 14 entlanggeführt. Hierdurch werden sie mittig auf dem Glasteller 10 positioniert. Im Bereich des Auslösepunktes 21 wird jedes einzelne Massengutteil von beiden Kameras 19, 20 erfasst. Beide Kameras erstellen gleichzeitig ein Bild von jedem Massengutteil aus jeweils unterschiedlicher Perspektive. Die entsprechenden Bilddaten werden an die Steuereinheit 5 gesendet, die diese auswertet und überprüft. Wenn die aus dem Bilddaten ausgelesen Parameter den in der Steuereinheit hinterlegten Soll-Parametern der jeweiligen Massengutteile entsprechen, werden diese als richtig eingestuft. Massengutteile, deren Ist-Parameter nicht mit den Soll-Parametern übereinstimmt, werden als falsch eingestuft. Im weiteren Verlauf ihres Transportes werden die Massengutteile dann entsprechend ihrer Einstufung in der jeweiligen Vorrichtung 22 zum Ausbringen von der Transportvorrichtung 9 herunter bewegt. Dabei werden die Vorrichtungen 22 zum Ausbringen von der Steuereinheit 5 und unter Zuhilfenahme eines Sensorsignals angesteuert. Auf der Transportvorrichtung 9 verbleibende Massengutteile werden letztlich in der dritten Vorrichtung 26 zum Ausbringen von der Transportvorrichtung 9 heruntergeführt.
-
Die dargestellte Vorrichtung ist sowohl zum Durchführen einer Optimierungsschaltung, bei der die Transportgeschwindigkeit an einen Sollwert angepasst wird, als auch zum Durchführen einer Entstörungsschaltung ausgebildet. Eine Reinigungsvorrichtung und eine Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung ist nicht dargestellt, kann aber ergänzend angeordnet sein und über die Steuereinheit angesteuert werden. Auch eine Identifikationsvorrichtung kann dementsprechend vorgesehen und mit der Steuereinheit 9 verbunden sein.
-
Für eine Einrichtung der Sortiervorrichtung 1 wird beispielsweise ein spezifischer Erkennungscode identifiziert und über das Bedienungsterminal an die Steuereinheit 5 eingegeben. Über den Erkennungscode erfolgt durch die Steuereinheit 5 eine Zuordnung der zu sortierenden Massengutteile zu einem bekannten Massengutteil. Anschließend werden die dazugehörigen Positionsdaten der Verstelleinheiten 12 abgerufen, beispielsweise von der Steuereinheit 5, und die Verstelleinheiten 12 werden auf Grundlage der jeweiligen Positionsdaten von der Steuereinheit 5 angesteuert, sodass die mit den Verstelleinheiten 12 verbundenen Vorrichtungen und Bauteile sich in die durch die jeweiligen Positionsdaten vorgegebenen Vorgabepositionen bewegen. Anschließend kann der Sortiervorgang mit dem Einfüllen der Massengutteile in die Zuführungsvorrichtung 2 bzw. in den Vorratsbunker 8 beginnen.
-
Die dargestellte Vorrichtung ist zudem für einen Fernzugriff ausgebildet. Dabei kann ein externer Bediener, d. h. ein Bediener, der keinen direkten Zugriff auf die an der Sortiervorrichtung angeordnete Steuereinheit 5 hat und sich räumlich getrennt von der Sortierungsvorrichtung 1 aufhält, auf die Steuereinheit 5 zugreifen und die Einrichtung, bspw. eine Optimierungsschaltung und/oder eine Entstörungsschaltung durchführen. Am Ort der Sortiervorrichtung 1 ist es dann nur noch notwendig, dass ein weniger qualifizierter Bediener die Massengutteile in die Zuführungsvorrichtung 2 bzw. in den Vorratsbunker 8 einfüllt. Neben der deutlich schnelleren Einrichtung durch die vollautomatisch gesteuerte Bewegung sämtlicher Vorrichtungen und Bauteile mittels der Verstelleinheiten 12 hat ein Betreiber der Sortiervorrichtung 1 auch den Vorteil, dass er zum einen keinen ständigen hoch qualifizierten Bediener zur Überwachung der Sortiervorrichtung 1 und zum Eingriff in den Betrieb bereithalten muss, sondern ausschließlich eine weniger qualifizierte Kraft zum Befüllen der Sortiervorrichtung 1 mit Massengutteilen benötigt.
-
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block- oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparates), wie z. B. einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Sortiervorrichtung
- 2
- Zuführungsvorrichtung
- 3
- erste Leitvorrichtung
- 4
- Sortierautomat
- 5
- Steuereinheit
- 6
- Verpackungssystem
- 7
- Abführsystem
- 8
- Vorratsbunker
- 9
- Transportvorrichtung
- 10
- Glasteller
- 11
- Spannstationen
- 12
- Verstelleinheit
- 13
- Einführungsbereich
- 14
- zweite Leitvorrichtung
- 15
- Transportoberfläche
- 16
- Seiten-Leitelement
- 17
- Innen-Leitelement
- 18
- Kamerastation
- 19
- optische Kamera
- 20
- optische Kamera
- 21
- Auslösepunkt
- 22
- Vorrichtung zum Ausbringen
- 23
- Sammelbehälter
- 24
- Luftdüsen-Leitelemente
- 25
- Sensoreinheit
- 26
- Vorrichtung zum Ausbringen
- 27
- Beleuchtungsmodul
- 28
- Montageplatte
- 29
- Zuführungsförderband
- 30
- Vorrichtung zum Erfassen
