DE102022118414A1 - Sortieranlage zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom nach Objektklassen und Verfahren zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen - Google Patents

Sortieranlage zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom nach Objektklassen und Verfahren zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen Download PDF

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Marcel Reith-Braun
Florian Pfaff
Uwe D. Hanebeck
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution

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  • Sorting Of Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sortieranlage (10) zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen und ein Verfahren zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen. Die Sortieranlage (10) umfasst:- eine Fördereinrichtung (20) zum Fördern der Objekte in dem Materialstrom von Objekten;- eine Detektionseinrichtung (40) zum Erfassen von Objekten im Materialstrom von Objekten;- eine Klassifizierungseinrichtung zum Klassifizieren der von der Detektionseinrichtung (40) erfassten Objekte in zumindest zwei Objektklassen;- eine Korrelationsanalyseeinrichtung zum Bestimmen des Wertes zumindest eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den von der Detektionseinrichtung (40) erfassten Objekten; und- eine Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zum selektiven Aussortieren von Objekten aus dem Materialstrom, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zumindest einen primären Sortieraktor (62) und zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) derart umfasst, dass der zumindest eine sekundäre Sortieraktor (64) bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors (62) derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären und den sekundären Sortieraktor (62; 64) passieren können, dass sie wahlweise vom primären oder vom sekundären Sortieraktor (62; 64) aus dem Materialstrom aussortiert werden können,wobei die Sortieranalage ausgelegt (10) ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) und den zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt zu steuern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sortieranlage zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen sowie ein Verfahren zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Sortieranlagen bekannt, welche Sortierfunktionen übernehmen, um verschiedene Objekte, welche gefördert werden, voneinander zu trennen. Herkömmliche Sortieranlagen verwenden dabei pneumatische oder mechanische Aktoren, um eines oder mehrere bestimmte Objekte auszusortieren. Pneumatische Aktoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie gegenüber mechanischen Aktoren eine kürzere Reaktionszeit zum Aussortieren eines bestimmten Objekts benötigen, jedoch energetisch ineffizient sind, wobei die Reaktionszeit eine Zeit zwischen dem Betätigen eines Aktors und dem Entfalten der Wirkung des Aktors meint. Weiter bewirken pneumatische Aktoren üblicherweise einen Luftkegel, wodurch ein unbeabsichtigter Einfluss auf andere Objekte schwer auszuschließen ist. Mechanische Aktoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie gegenüber pneumatischen Aktoren eine längere Reaktionszeit zum Aussortieren eines bestimmten Objekts aufweisen, allerdings energetisch deutlich effizienter sind als pneumatische Aktoren. Durch die vergleichsweise lange Reaktionszeit eines mechanischen Aktors, ist jedoch auch dabei ein unbeabsichtigter Einfluss auf andere Objekte nur schwer auszuschließen. Der unbeabsichtigte Einfluss kann einen Beifang bewirken, wobei Objekte aussortiert werden, welche gemäß einer vorbestimmten Aussortierlogik nicht hätten aussortiert werden sollen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Sortieranlage zum Sortieren von Objekten sowie ein verbessertes Verfahren zum Sortieren von Objekten bereitzustellen, welche jeweils insbesondere ein genaues Aussortieren ermöglichen und weiter insbesondere die Gefahr von Beifang verringern.
  • Die vorbeschriebene Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst, bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Sortieranlage zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen. Die Sortieranlage umfasst eine Fördereinrichtung zum Fördern oder Transportieren der Objekte in dem Materialstrom von Objekten. Die Fördereinrichtung kann insbesondere einen Band-, Rutschen-, Rillen- und/oder Rollenförderer umfassen, wobei der Materialstrom auch zumindest teilweise durch einen abschnittsweisen freien Fall der Objekte gebildet sein kann.
  • Die Sortieranlage umfasst weiter eine Detektionseinrichtung zum Erfassen von Objekten im Materialstrom von Objekten. Die Detektionseinrichtung kann insbesondere eine optische Detektionseinrichtung sein, und kann insbesondere einen optischen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera umfassen, z.B. eine Zeilenkamera oder bevorzugt eine Flächenkamera. Weiter kann die optische Detektionseinrichtung insbesondere laserbasierte Sensoren, und/oder Sensoren auf Basis von Infrarotstrahlung, Röntgenstrahlung. Zusätzlich oder alternativ kann die Detektionseinrichtung beispielsweise einen Näherungssensor, insbesondere einen kapazitiven Näherungssensor umfassen, und/oder einen Gewichtssensor umfassen. Die vorliegende Sensoranlage ist jedoch nicht auf die vorstehend genannten Arten von Detektionseinrichtungen beschränkt, sondern kann vielmehr weitere Sensoren und/oder Sensorkombination umfassen, die eine objektindividuelle Objektklassifikation und/oder Positionserfassung eines Objekts in einer ausreichenden Zeitauflösung, also für eine Sortieranlage geeignet, umfassen.
  • Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Sortieranlage eine sensorgestützte Sortierung zwischen auszusortierenden und nicht-auszusortierenden Objekten, wobei das Sortierkriterium von der die Sortierung bewirkenden Kraft entkoppelt ist. Dem stehen beispielsweise die folgenden Sortierungen gegenüber, wobei das Sortierkriterium nicht von der die Sortierung bewirkenden Kraft entkoppelt ist: Dichtesortierung, Magnetscheidung, Flotation, elektrostatische Sortierung, etc., wie in Wotruba, Hermann. „Stand der Technik der sensorgestützten Sortierung". BHM Berg und Hüttenmännische Monatshefte, Bd. 153, Juni 2008, S. 221-224, hervorgehoben.
  • Die Sortieranlage umfasst ferner eine Klassifizierungseinrichtung zum Klassifizieren der von der Detektionseinrichtung erfassten Objekte in zumindest zwei Objektklassen. Das Klassifizieren umfasst insbesondere ein Zuweisen einer der zumindest zwei Objektklassen zu den erfassten Objekten. Das Klassifizieren kann insbesondere einen oder mehrere Einzelschritte umfassen, wie insbesondere ein Bestimmen einer Objektklasse eines erfassten Objekts. Das Bestimmen einer Objektklasse kann wiederum insbesondere ein Abgleichen und/oder Zuordnen eines erfassten Objekts mit einer oder mehreren Objektvorlagen umfassen, wobei die jeweilige Objektvorlage einer bestimmten Objektklasse vorbestimmt zugeordnet ist.
  • Die Sortieranlage umfasst ferner eine Korrelationsanalyseeinrichtung zum Bestimmen des Wertes zumindest eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den von der Detektionseinrichtung erfassten Objekten. Das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium ist ein Kriterium, welches die erfassten Objekte räumlich und zeitlich in relativen Bezug zueinander setzt. Der Wert des zumindest einen räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums kann durch Erkennen, insbesondere durch optisches Erkennen, einer oder mehrerer Positionen eines Objekts in dem Materialstrom in zeitlichen Abständen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Wert des zumindest einen räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums insbesondere durch Berechnen oder Schätzen einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung und/oder einer Trajektorie eines Objekts in dem Materialstrom erfolgen.
  • Die Sortieranlage umfasst weiter eine Mehrzahl von Sortieraktoren, beispielsweise eine zweidimensionale Anordnung einer Mehrzahl von Sortieraktoren, zum selektiven Aussortieren von Objekten aus dem Materialstrom, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren zumindest einen primären Sortieraktor und zumindest einen sekundären Sortieraktor derart umfasst, dass der zumindest eine sekundäre Sortieraktor bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären und den sekundären Sortieraktor passieren können, dass sie wahlweise, und gegebenenfalls einzeln, vom primären oder vom sekundären Sortieraktor aus dem Materialstrom aussortiert werden können. Mit anderen Worten sind ein primärer Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren und ein sekundärer Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren insbesondere an einer Trajektorie eines Objekts angeordnet, wobei der sekundäre Sortieraktor stromabwärts des primären Sortieraktors angeordnet ist. Mit weiter anderen Worten sind ein primärer Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren und ein sekundärer Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren insbesondere so zueinander angeordnet, dass ein Objekt entlang seiner Trajektorie im Materialfluss sowohl den primären als auch den sekundären Sortieraktor in dieser Reihenfolge passiert, sofern es nicht jeweils vom primären oder dem sekundären Sortieraktor aussortiert wird. Das Passieren des Sortieraktors ist dabei als ein Passieren des Wirkungsbereichs des Sortieraktors zu verstehen, innerhalb dessen der Sortieraktor konfiguriert ist, sofern er aussortierend gesteuert wird, ein Objekt auszusortieren.
  • Die Sortieranlage ist ausgelegt, den zumindest einen primären Sortieraktor und den zumindest einen sekundären Sortieraktor in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts sowie gegebenenfalls der Objektklasse eines oder mehrerer weiterer Objekte, und des Wertes eines von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt, sowie gegebenenfalls eines oder mehrerer weiterer Objekte, zu steuern. Mit anderen Worten ist die Sortieranlage insbesondere ausgelegt, den zumindest einen primären Sortieraktor und den zumindest einen sekundären Sortieraktor in Abhängigkeit der mittels der Klassifizierungseinrichtung zugewiesenen Objektklasse des ersten Objekts sowie des zweiten Objekts, sowie gegebenenfalls des einen oder der mehreren weiteren Objekte und des Wertes eines von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt, sowie gegebenenfalls des einen oder der mehreren weiteren Objekte zu steuern. Im Folgenden ist zur Vereinfachung zumeist von einem ersten Objekt und einem zweiten Objekt die Rede. Es versteht sich jedoch, dass dies die Betrachtung weiterer Objekte, insbesondere hinsichtlich des Erfassens, des Klassifizierens und des Bestimmens eines Werts zumindest eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums, nicht ausschließt bzw. mit einschließt.
  • Mittels der Objektklasse eines Objekts, also der insbesondere durch die Klassifizierungseinrichtung zugewiesenen Objektklasse eines Objekts, kann die Sortieranlage vorteilhaft das Objekt als auszusortierend oder nicht-auszusortierend einteilen. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen, und insbesondere wenn mehr als zwei Objektklassen zur Klassifizierung der Objekte verwendet werden, kann ein Objekt durch die Sortieranlage vorteilhaft zusätzlich oder alternativ zur Einteilung zwischen auszusortierend oder nicht auszusortierend insbesondere auch auf bestimmte Weise auszusortierend und/oder von einem bestimmten Sortieraktor auszusortierend eingeteilt werden.
  • Indem die Sortieraktoren zum Aussortieren von Objekten, insbesondere zum Aussortieren von auszusortierenden Objekten, zusätzlich in Abhängigkeit des Werts eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen zwei Objekten gesteuert wird, wird vorteilhaft ermöglicht, dass ein Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren ein auszusortierendes Objekt nur aussortiert, wenn aufgrund des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums ein Aussortieren eines nicht-auszusortierenden Objekts unwahrscheinlich ist oder vermieden werden kann.
  • Dadurch kann vorteilhaft eine Sortieranlage zum verbesserten Aussortieren von Objekten aus einem Materialstrom bereitgestellt werden, wobei insbesondere ein genaues Aussortieren von auszusortierenden Objekten ermöglicht wird, wodurch weiter vorteilhaft insbesondere die Gefahr von Beifang verringert oder sogar ausgeschlossen werden kann.
  • Dies soll anhand des folgenden Beispiels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht werden. Hierzu wird von einem ersten Objekt und einem weiteren zweiten Objekt ausgegangen, welche in dem Materialstrom mit anderen Objekten gefördert werden. Das erste Objekt wird von der Detektionseinrichtung erfasst, insbesondere optisch, kapazitiv und/oder mittels seines Gewichts erfasst. Dabei wird beispielsweise ein optisches Muster, ein Material, eine Materialart, eine oder mehrere Farben, eine Kontur, eine Textur, ein Gewicht, eine Größe und/oder Ähnliches des ersten Objekts erfasst. Auf Basis der Erfassung des ersten Objekts durch die Detektionseinrichtung, weist die Klassifizierungseinrichtung dem ersten Objekt eine erste Objektklasse zu. Die erste Objektklasse wird beispielhaft als eine Objektklasse angenommen, welche das erste Objekt als von der Mehrzahl von Sortieraktoren auszusortierend kennzeichnet. Auch das zweite Objekt wird, wie das erste Objekt, von der Detektionseinrichtung erfasst. Auf Basis der Erfassung, insbesondere der optischen, kapazitiven und/oder durch das Gewicht ermöglichte Erfassung des zweiten Objekts durch die Detektionseinrichtung, weist die Klassifizierungseinrichtung dem zweiten Objekt eine zweite Objektklasse zu. Die zweite Objektklasse wird beispielhaft als eine Objektklasse angenommen, welche das zweite Objekt als von der Mehrzahl von Sortieraktoren nicht-auszusortierend kennzeichnet.
  • Weiter wird für dieses Beispiel angenommen, dass sowohl das erste Objekt als auch das zweite Objekt derart in dem Materialstrom gefördert werden, dass sie beide den primären Sortieraktor und den sekundären Sortieraktor passieren, sofern sie nicht von einem der Sortieraktoren aussortiert werden. Je nachdem welchen räumlich-zeitlichen Bezug das erste Objekt und das zweite Objekt relativ zueinander aufweisen, wird ein bestimmter Wert durch die Korrelationsanalyseeinrichtung bzgl. eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt bestimmt.
  • Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass das erste Objekt stromabwärts des zweiten Objekts in dem Materialstrom gefördert wird, so dass das erste Objekt vor dem zweiten Objekt am Wirkungsbereich des primären Sortieraktors ankommt. Je nachdem welchen räumlichen und welchen zeitlichen Abstand, insbesondere welchen Geschwindigkeitsunterschied und/oder welchen Beschleunigungsunterschied das erste Objekt und das zweite Objekt zueinander aufweisen, wird ein davon abhängiger Wert eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt durch die Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmt.
  • Wird auf Basis des durch die Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten Werts des einen räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums ermittelt, dass bei einem Aussortieren des ersten Objekts durch den primären Sortieraktor das zweite Objekt auch aussortiert würde oder eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das zweite Objekt mit aussortiert wird, kann die Sortieranlage insbesondere ausgelegt sein, den primären Sortieraktor so zu steuern, dass er das erste Objekt nicht aussortiert, obwohl auf Basis der Objektklasse des ersten Objekts, das erste Objekt auszusortieren wäre. Dies ermöglicht vorteilhaft ein fälschliches Aussortieren eines auf Basis seiner Objektklasse nicht-auszusortierenden Objekts zu vermeiden, so dass insbesondere ein unerwünschter Beifang verringert oder vermieden wird.
  • Wird weiter in dem Beispiel auf Basis des durch die Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten Werts des einen räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums ermittelt, dass bei einem Aussortieren des ersten Objekts durch den sekundären Sortieraktor das zweite Objekt nicht aussortiert würde oder nur eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das zweite Objekt mit aussortiert wird, kann die Sortieranlage insbesondere ausgelegt sein, den sekundären Sortieraktor so zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn das erste Objekt eine gegenüber dem zweiten Objekt höhere Geschwindigkeit aufweist, und beide Objekte eine beispielhaft im Wesentlichen gleiche Beschleunigung aufweisen. Da der sekundäre Sortieraktor stromabwärts des primären Sortieraktors angeordnet ist, kann das erste Objekt zum zweiten Objekt am Wirkungsbereich des sekundären Sortieraktors einen anderen zeitlichen Abstand aufweisen als am Wirkungsbereich des primären Sortieraktors. Durch den sekundären Sortieraktor erhält die Sortieranlage daher eine zweite Chance, ein auszusortierendes Objekt auszusortieren, ohne einen unerwünschten Beifang zu bewirken.
  • Dies ermöglicht es vorteilhaft ein sicheres Aussortieren eines auf Basis seiner Objektklasse auszusortierenden Objekts sicherzustellen, während die Wahrscheinlichkeit eines unerwünschten Aussortierens eines auf Basis seiner Objektklasse nicht-auszusortierenden Objekts verringert werden kann, oder ein unerwünschtes Aussortieren sogar vermieden werden kann. Somit kann durch die vorliegende Sortieranlage vorteilhaft ein unerwünschter Beifang verringert oder vermieden werden, und damit das Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten bzw. das Aussortieren von Objekten aus einem Materialstrom vorteilhaft verbessert werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Sortieraktoren insbesondere zumindest einen tertiären Sortieraktor aufweisen, insbesondere derart, dass der zumindest eine tertiäre Sortieraktor bezüglich des Materialstroms stromabwärts des sekundären Sortieraktors derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären, den sekundären und den tertiären Sortieraktor passieren können, dass sie wahlweise, und gegebenenfalls einzeln, vom primären, vom sekundären oder vom tertiären Sortieraktor aus dem Materialstrom aussortiert werden können. Mit anderen Worten bildet der zumindest eine tertiäre Sortieraktor für den zumindest einen sekundären Sortieraktor daher das, was der zumindest eine sekundäre Sortieraktor für den zumindest einen primären Sortieraktor bildet. Auf diese Weise kann die Mehrzahl von Sortieraktoren eine Mehrzahl einander jeweils stromabwärts angeordneter Sortieraktoren umfassen. Mit anderen Worten kann die Mehrzahl von Sortieraktoren eine Mehrzahl stromabwärts kaskadierend angeordneter Sortieraktoren aufweisen, wobei zwei entlang des Materialstroms oder in Förderrichtung des Materialstroms aufeinanderfolgende Sortieraktoren jeweils zumindest einen primären Sortieraktor und zumindest einen Sortieraktor, wie oben definiert, bilden. Dadurch kann vorteilhaft eine Vielzahl von Chancen bereitgestellt werden, an denen ein räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium einen ausreichenden Wert aufweist, um einen Sortieraktor so zu steuern, dass er zuverlässig ein auszusortierendes Objekt aussortiert, ohne einen Beifang von nicht-auszusortierenden Objekten zu bewirken.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Sortieraktoren insbesondere objektklassenspezifische Sortieraktoren umfassen, wobei je von dem Materialstrom auszusortierender Objektklasse zumindest ein objektklassenspezifischer primärer Sortieraktor und zumindest ein objektklassenspezifischer sekundärer Sortieraktor bereitgestellt ist, sowie gegebenenfalls weitere objektklassenspezifische Sortieraktoren, im Sinne der zuvor definierten zumindest einen primären und sekundären Sortieraktoren. Ein objektklassenspezifischer Sortieraktor ist konfiguriert, nur eine oder mehrere vorbestimmte Objektklassen in seinem Wirkungsbereich auszusortieren, beispielsweise in eine vorbestimmte objektklassenspezifische Auffangeinrichtung oder objektklassenspezifische Auffangeinheit auszusortieren. Das Aussortieren eines zwar auszusortierenden Objekts an dem objektklassenspezifischen Sortieraktor, welches jedoch nicht einer Objektklasse der einen oder mehreren dem Sortieraktor zugeordneten Objektklassen zugehörig ist, stellt einen Beifang dar.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Korrelationsanalyseeinrichtung konfiguriert sein, nur bei solchen ersten, zweiten und gegebenenfalls weiteren Objekten einen Wert eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den betreffenden Objekten zu bestimmen, insbesondere dauerhaft zu bestimmten, welche gemäß einer initialen räumlich-zeitlichen-Korrelationseinschätzung, beispielsweise auf Basis eines initialen Werts eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums, einen oder mehrere gleiche Sortieraktoren passieren, insbesondere in einer vorbestimmten Zeit passieren. Dies ermöglicht vorteilhaft einen Rechenaufwand zu reduzieren, und dadurch die Effizienz der Sortieranlage zu verbessern.
  • Im Folgenden werden verschiedene Begriffe wiederholt verwendet, deren Verständnis durch die nachfolgenden Definitionen erleichtert werden soll.
  • Fördereinrichtung: Als Fördereinrichtung ist vorliegend insbesondere eine Anordnung zu verstehen, entlang der Objekte transportiert oder gefördert werden. Die Fördereinrichtung kann in beispielhaften Ausführungsformen insbesondere ein Förderband sein oder umfassen, eine Schräge, ein Freifall und/oder eine Rampe sein oder umfassen, um einen Materialstrom von Objekten zu transportieren oder zu fördern. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Fördereinrichtung beispielsweise zumindest abschnittsweise ein Fördermedium, wie beispielsweise Wasser umfassen, um einen Materialstrom von Objekten darin und/oder damit zu transportieren. Die Fördereinrichtung kann insbesondere eingangs und/oder ausgangs einer produzierenden, verbrennenden, oder sonstig Objekte verwertenden oder verwendenden Einrichtung angeordnet sein. So kann die vorliegende Fördereinrichtung insbesondere Teil einer Müllsortieranlage einer Müllverbrennungs- oder Müllverwertungsanlage angeordnet sein, sowie ein Förderband oder eine sonstige Fördereinrichtung bei oder nach der Ernte sein.
  • Objekt: Das Objekt wie vorliegend verwendet, beschreibt ein in oder mit einem Materialstrom gefördertes oder transportiertes Objekt. Das Objekt stellt dabei, insbesondere in Abhängigkeit seiner Objektklasse, beispielsweise ein auszusortierendes oder von dem Materialstrom zu trennendes Objekt oder Gut dar. Das Objekt kann beispielsweise ein Gemüse, ein Obst, Getreide, Fleisch, Fisch, Stein, Erz, Müll, Glas, ein Metallteil, ein Kunststoffteil, Schüttgut oder ein anderes zu sortierendes Objekt sein. Der Materialstrom umfasst insbesondere Objekte von zumindest zwei verschiedenen Objektklassen, insbesondere von zwei, drei, vier oder noch mehr verschiedenen Objektklassen.
  • Objektklasse: Die Objektklasse wie vorliegend verwendet, ermöglicht eine Einteilung der Objekte des Materialstroms in verschiedene, also voneinander unterscheidbare Objektklassen. Objektklassen können beispielsweise anhand von Farbe, Muster, Gewicht, Größe, Kontur, Sorte, Material, und/oder anderen Unterscheidungsmöglichkeiten zur Unterscheidung von Objekten unterschieden werden. Beispielsweise kann eine erste Objektklasse eines ersten Objekts anhand einer ersten Farbe, welche verschieden ist von einer zweiten Farbe, von einer zweiten Objektklasse eines zweiten Objekts mit der zweiten Farbe unterschieden werden, und so weiter.
  • Beifang: Unter Beifang wird vorliegend ein Objekt verstanden, welches trotz seiner Objektklasse, auf Basis dessen es als nicht-auszusortierend klassifiziert oder als nicht-aussortierend bzgl. eines betreffenden Sortieraktors klassifiziert wurde an dem betreffenden Sortieraktor aussortiert wurde. Beifang beschreibt sozusagen insbesondere ein Objekt welches trotz seiner bestimmten Objektklasse, gemäß der die Sortierlogik der Sortieranlage es als nicht-auszusortierend oder als nicht-an-einembestimmten-Sortieraktor-auszusortierend interpretiert aussortiert wird. Die Begriffe Beifang oder unerwünschter Beifang wie vorliegend verwendet meinen das Gleiche.
  • Wird eine Richtung oder ein Winkel mit dem Zusatz „im Wesentlichen“ oder „in etwa“ wiedergegeben, so ist mit diesem Zusatz insbesondere eine Abweichung von der betreffenden Richtung bzw. vom betreffenden Winkel im Bereich von 0° bis 5° gemeint bzw. zu verstehen.
  • Wird der Wert einer physikalischen Größe mit dem Zusatz „im Wesentlichen“ oder „in etwa“ wiedergegeben, so ist mit diesem Zusatz insbesondere eine Abweichung von dem betreffenden Wert im Bereich von 0 % bis 10 % gemeint bzw. zu verstehen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt zumindest eine Geschwindigkeit und eine Position des ersten Objekts umfassen, und zusätzlich zumindest eines von dem Folgenden umfassen:
    • - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Position des zweiten Objekts umfasst, oder
    • - eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Geschwindigkeit des zweiten Objekts umfasst, oder
    • - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt umfasst, oder
    • - einen zeitlichen Abstand des zweiten Objekts zum ersten Objekt bezüglich der Position des ersten Objekts.
  • Es versteht sich, dass der Wert eines räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium zwischen mehr Objekten als dem ersten und dem zweiten Objekt bestimmt werden kann. Ein räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium zwischen dem ersten Objekt, dem zweiten Objekt und einem weiteren Objekt umfasst zusätzlich zu dem oben genannten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriterium zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt zusätzlich zumindest eines von dem Folgenden:
    • - eine Relativgeschwindigkeit des weiteren Objekts relativ zum ersten oder zweiten Objekt und eine Position des weiteren Objekts, oder
    • - eine Relativposition des weiteren Objekts relativ zum ersten oder zweiten Objekt und eine Geschwindigkeit des weiteren Objekts, oder
    • - eine Relativgeschwindigkeit des weiteren Objekts relativ zum ersten oder zweiten Objekt und eine Relativposition des weiteren Objekts relativ zum ersten oder zweiten Objekt, oder
    • - einen zeitlichen Abstand des weiteren Objekts zum ersten oder zweiten Objekt bezüglich der Position des jeweiligen ersten oder zweiten Objekts.
  • Für ein räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium zwischen dem ersten Objekt, dem zweiten Objekt, dem weiteren Objekt und einem noch weiteren Objekt gilt analoges, wie zum weiteren Objekt definiert. Die Betrachtung eines ersten Objekts und eines zweiten Objekts stellt daher eine beispielhafte Vereinfachung dar.
  • Auf Basis des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums kann vorteilhaft ein zeitbezogenes Antreffen des ersten und des zweiten Objekts an dem primären und dem sekundären Sortieraktor ermittelt werden, also insbesondere ein zeitlicher Abstand zwischen dem Antreffen des ersten Objekts und dem Antreffen des zweiten Objekts jeweils an einem Wirkungsbereich des primären und des sekundären Sortieraktor ermittelt werden. Das zeitlich bezogene Antreffen des ersten Objekts und des zweiten Objekts kann insbesondere mittels Berechnen und/oder mittels Schätzen des Antreffens des ersten und zweiten Objekts an dem Wirkungsbereich des jeweiligen Sortieraktors ermittelt werden. Dadurch kann wiederum vorteilhaft die Genauigkeit beim Sortieren von Objekten im Materialstrom erhöht werden, wobei insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang verringert werden kann. Das Schätzen der Ankunft eines einzelnen Objekts auf zu anderen Objekten unkorrelierte Weise ist beispielhaft im Dokument WO 2015/128174 A1 beschrieben.
  • in bevorzugten Ausführungsformen wird der Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums kontinuierlich oder anhand mehrerer diskreter Zeitpunkte stromaufwärts des zumindest einen primären Sortieraktors, vorzugsweise stromaufwärts eines jeweiligen Sortieraktors, bestimmt. Somit kann vorteilhaft eine ggf. eintretende Veränderung des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums bestimmt werden, beispielsweise wenn zwei Objekte, die in dem Materialstrom gefördert oder transportiert werden, kollidieren. Dadurch kann wiederum vorteilhaft die Genauigkeit beim Sortieren von Objekten im Materialstrom erhöht werden, wobei insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang verringert werden kann.
  • Indem mehrere oder alle Charakteristiken aus:
    • - einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und einer Position des zweiten Objekts,
    • - einer Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und einer Geschwindigkeit des zweiten Objekts,
    • - einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und einer Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt, und
    • - einem zeitlichen Abstand des zweiten Objekts zum ersten Objekt bezüglich der Position des ersten Objekts,
    von dem räumlich zeitlichen Korrelationskriterium umfasst sind, insbesondere über einen bestimmten Zeitraum hinweg oder über mehrere diskrete Zeitpunkte hinweg, kann vorteilhaft eine Genauigkeit beim Sortieren von Objekten erhöht werden. Der Wert eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums durch die Korrelationsanalyseeinrichtung kann insbesondere auf Basis der von der Detektionseinrichtung erfassten Objekte im Materialstrom bestimmt werden, insbesondere auf Basis der von der Detektionseinrichtung zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Objekte im Materialstrom bestimmt werden. In beispielhaften Ausführungsformen kann der Wert eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums einen einzelnen Wert umfassen, mehrere Werte umfassen (Vektor), oder eine Reihe von Werten umfassen, beispielsweise eine Zeitreihe von Werten oder Vektoren.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Detektionseinrichtung konfiguriert sein, einen durchgängigen Bereich entlang des Materialstroms zu erfassen,
    wobei der durchgängige Bereich sich vorzugsweise stromaufwärts des zumindest einen primären Sortieraktors bis stromabwärts des zumindest einen sekundären Sortieraktors erstreckt.
  • Indem die Detektionseinrichtung und insbesondere die optische Detektionseinrichtung konfiguriert ist, einen durchgängigen Bereich entlang des Materialstroms zu erfassen, wird vorteilhaft ermöglicht den Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums an einer Vielzahl von Zeitpunkten zu bestimmen, insbesondere in einem Bereich stromaufwärts des zumindest einen primären Sortieraktors bis stromabwärts des zumindest einen sekundären Sortieraktors. Dadurch kann vorteilhaft die Qualität oder die Aussagekraft des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums verbessert werden. Somit kann im Weiteren vorteilhaft die Genauigkeit des Sortierens von Objekten verbessert, und insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang vorteilhaft verringert werden.
  • Darüber hinaus ermöglicht insbesondere die Erfassung eines durchgängigen Bereichs, in dem die primären und die sekundären Sortieraktoren angeordnet sind, dass ein Sortierergebnis erfasst werden kann, also ein mittels der Sortieraktoren erfolgtes Aussortieren von Objekten sowie ggf. ein Nicht-Aussortieren von Objekten erfasst werden kann. Das Sortierergebnis hat Einfluss auf die Steuerung von Sortieraktoren, welche stromabwärts des Sortieraktors angeordnet sind, auf den sich das jeweilige Sortierergebnis bezieht. Wurde beispielsweise ein mittels eines primären Sortieraktors auszusortierendes Objekt zum Beispiel trotz einer aussortierenden Steuerung des primären Sortieraktors nicht aussortiert, kann eine mögliche Abschätzung und/oder Berechnung, welche beinhaltete, dass das Objekt am primären Sortieraktor aussortiert sein sollte, vorteilhaft neu insbesondere anhand der Korrelationsanalyseeinrichtung bewertet und bestimmt werden. Die vorliegende Sortieranlage ermöglicht dabei durch den zumindest einen stromabwärts des primären Sortieraktors angeordneten sekundären Sortieraktor das auszusortierende Objekt mit dem zumindest einen sekundären Sortieraktor, oder einem weiteren stromabwärts angeordneten Sortieraktor, auszusortieren. Dadurch kann vorteilhaft ein Sortieren von Objekten verbessert werden, und insbesondere eine entlang des Materialstroms zunehmende Qualität des Sortierens erreicht werden, wobei auszusortierende Objekte korrekt aussortiert sind und nicht-auszusortierende Objekte in dem Materialstrom verbleiben.
  • Weiterhin ermöglicht die Erfassung eines durchgängigen Bereichs, in dem die primären und die sekundären Sortieraktoren angeordnet sind, dass vorteilhaft ein Sortieraktor auf Basis des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums so gesteuert werden kann, dass die Wahrscheinlichkeit von unerwünschtem Beifang verringert werden kann.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Sortieranlage ausgelegt sein, einen Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren derart zu steuern, dass er den Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt verändert,
    vorzugsweise ohne eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt auszusortieren.
  • Mit anderen Worten kann die Sortieranlage ausgelegt sein, einen Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren derart zu steuern, dass er den Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums beeinflusst oder stört, insbesondere ohne eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt auszusortieren.
  • Beispielsweise kann in einem Fall in dem das erste Objekt und das zweite Objekt stets die gleiche Geschwindigkeit aufweisen und darüber eine im Wesentlichen gleiche Trajektorie im Materialstrom aufweisen, aufgrund eines zu geringen zeitlichen Abstands der beiden Objekte, kein Aussortieren des ersten Objekts erfolgen, ohne ein ggf. unerwünschtes Aussortieren des zweiten Objekts zu riskieren. In diesem Fall kann beispielsweise der primäre Sortieraktor von der Sortieranlage in eine aussortierende Stellung gebracht werden, welche jedoch derart zeitlich vor dem Antreffen des ersten Objekts erreicht wird, dass das erste Objekt erst bei Rückkehr des Sortieraktors in eine Grundstellung an dem Wirkungsbereich des Sortieraktors eintrifft. Dabei kann das erste Objekt beispielsweise nicht-aussortierend abgelenkt werden, so dass insbesondere die Geschwindigkeit und/oder die Trajektorie des ersten Objekts beeinflusst oder gestört wird. Dadurch kann vorteilhaft der Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums beeinflusst oder gestört werden, ohne eines der Objekte auszusortieren. Gleichermaßen kann insbesondere die Geschwindigkeit und/oder die Trajektorie des zweiten Objekts beeinflusst oder gestört werden, beispielsweise indem der primäre Sortieraktor zu spät zu einem Aussortieren des zweiten Objekts in eine aussortierende Stellung gebracht wird.
  • Durch die Veränderung, Beeinflussung oder Störung des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums kann insbesondere mittels einer nichtaussortierenden Steuerung eines Sortieraktors ein stromabwärts folgender Sortieraktor auf einfache Weise ein auszusortierendes Objekt aussortieren, wobei eine Wahrscheinlichkeit des unerwünschten Aussortierens eines nicht-auszusortierenden Objekts vorteilhaft verringert werden kann.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Detektionseinrichtung einen Sensor zum Erfassen eines zweidimensionalen Detektionsabschnitts umfassen, wobei sich der zweidimensionale Detektionsabschnitt entlang des Materialstroms und quer zum Materialstrom erstreckt,
    insbesondere um Objekte zu erfassen, welche quer zum Materialstrom versetzt zueinander gefördert werden,
    wobei der Sensor vorzugsweise eine Flächenkamera umfasst.
  • Das Erfassen eines zweidimensionalen Detektionsabschnitts durch die Detektionseinrichtung, insbesondere durch die optische Detektionseinrichtung, ermöglicht ein erfasstes Objekt vorteilhaft verfolgen zu können, selbst wenn das Objekt eine Geschwindigkeit quer zur Förderrichtung des Materialstroms aufweist. Dadurch kann vorteilhaft ein vergleichsweise genauer Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums durch die Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmt werden, wodurch wiederum das Sortieren vorteilhaft verbessert wird, und weiter insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang reduziert ist.
  • Eine Flächenkamera als Sensor, den die Detektionseinrichtung umfasst, ermöglicht vorteilhaft Objekte kontinuierlich entlang des Materialstroms zu erfassen, und insbesondere Objekte über einen Bereich der stromaufwärts des zumindest einen primären Sortieraktors bis stromabwärts des zumindest einen sekundären Sortieraktors reicht, und damit insbesondere einen Sortiererfolg, zu erfassen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Mehrzahl von Sortieraktoren ein erstes Array und ein zweites Array von Sortieraktoren umfassen, wobei das erste Array eine Vielzahl von primären Sortieraktoren umfasst und das zweite Array eine Vielzahl von sekundären Sortieraktoren umfasst,
    wobei zu jedem primären Sortieraktor des ersten Arrays ein sekundärer Sortieraktor des zweites Arrays derart bereitgestellt ist, dass der sekundäre Sortieraktor des zweiten Arrays bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors des ersten Arrays derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären Sortieraktor des ersten Arrays und den sekundären Sortieraktor des zweiten Arrays passieren können, dass sie wahlweise, und gegebenenfalls einzeln, vom primären Sortieraktor des ersten Arrays oder vom sekundären Sortieraktor des zweiten Arrays aus dem Materialstrom aussortiert werden können.
  • Dabei ist es nicht zwingend nötig, dass das erste Array von Sortieraktoren die gleiche Anzahl an Sortieraktoren, wie das zweite Array von Sortieraktoren aufweist. Vielmehr ist das zweite Array von Sortieraktoren derart stromabwärts des ersten Arrays von Sortieraktoren angeordnet, dass ein Objekt, welches entlang der Förderrichtung des Materialstroms einen primären Sortieraktor des ersten Arrays passiert, durch einen sekundären Sortieraktor des zweiten Arrays aussortiert werden kann.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Sortieraktoren weitere Arrays von Sortieraktoren umfassen, wobei jedes weitere Array bzgl. des stromaufwärts vorhergehenden Arrays jeweils analog zum zweiten Array bzgl. dem ersten Array angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung mehrerer Arrays von Sortieraktoren, zueinander jeweils entlang der Förderrichtung beabstandet, wird die Sortieranlage vorteilhaft mit einer zweidimensionalen Anordnung von Sortieraktoren bereitgestellt, so dass die Sortieranlage zweidimensionalen Trajektorien der Objekte in dem Materialstrom Rechnung tragen kann, und wobei eine Vielzahl von konsekutiven Möglichkeiten oder Chancen zum sicheren Aussortieren auszusortierender Objekte bereitgestellt wird, während die Wahrscheinlichkeit von Beifang vorteilhaft verringert werden kann.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann einer oder können mehrere Sortieraktoren eines Arrays von Sortieraktoren zu jeweiligen Sortieraktoren eines stromaufwärts angeordneten Arrays von Sortieraktoren quer zur Förderrichtung versetzt angeordnet sein. Mit anderen Worten kann am Beispiel der primären und sekundären Sortieraktoren einer oder können mehrere sekundäre Sortieraktoren eines zweiten Arrays von Sortieraktoren quer zur Förderrichtung versetzt zu einem oder mehreren jeweiligen primären Sortieraktoren eines ersten Arrays angeordnet sein. Dies ermöglicht vorteilhaft zweidimensionalen Trajektorien der Objekte in dem Materialstrom Rechnung zu tragen, wobei eine Vielzahl von konsekutiven Möglichkeiten oder Chancen zum sicheren Aussortieren auszusortierender Objekte bereitgestellt wird.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage ist die Sortieranlage ausgelegt, den zumindest einen primären Sortieraktor und den zumindest einen sekundären Sortieraktor in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts, des Wertes des von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt und eines Zustands oder einer Stellung des zumindest einen primären Sortieraktors und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors zu steuern. Der Zustand oder die Stellung des zumindest einen primären Sortieraktors und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors kann insbesondere einen aktuellen sowie einen zukünftigen Zustand bzw. eine zukünftige Stellung des zumindest einen primären Sortieraktors und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors umfassen. Der zukünftige Zustand bzw. die zukünftige Stellung kann beispielsweise ein geplanter Zustand bzw. eine geplante Stellung, auf Basis eines von der Sortieranlage geplanten Aussortierens des ersten Objekts und/oder des zweiten Objekts jeweils durch den primären Sortieraktor oder den sekundären Sortieraktor, sein.
  • Indem der Zustand oder die Stellung eines jeweiligen Sortieraktors bei der Steuerung berücksichtigt wird, können vorteilhaft für den Sortieraktor spezifische physische Anforderungen berücksichtigt werden, beispielsweise wie schnell oder langsam ein Sortieraktor in einen ein Objekt aussortierenden Zustand bzw. in eine ein Objekt aussortierende Stellung gebracht werden kann, insbesondere aufgrund aktorspezifischer Trägheiten. Darüber hinaus kann die Steuerung der Sortieranlage vorteilhaft berücksichtigen, falls ein Sortieraktor aufgrund einer bereits ausgelenkten Stellung oder aufgrund eines von einem aussortierenden Zustand rückkehrenden Zustands nicht in der Lage ist, eines von dem ersten und/oder dem zweiten Objekt auszusortieren. Dadurch kann vorteilhaft die Genauigkeit zum Sortieren von Objekten erhöht werden, sowie die Wahrscheinlichkeit, mit der Beifang auftritt, verringert werden.
  • Weiterhin kann durch Berücksichtigung des Zustands oder der Stellung eines Sortieraktors insbesondere einem für den Sortieraktor spezifischen Sortieraktorzyklus Rechnung getragen werden. Der Sortieraktorzyklus kann dabei insbesondere neben der aussortierenden Stellung, in welcher der Sortieraktor ein Objekt in seinem Wirkungsbereich aussortiert, einen Zustand der Bewegung hin in die aussortierende Stellung aufweisen, in dem der Sortieraktor abschnittsweise oder zeitweise ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch eine Unsicherheit besteht, ob ein während diesem Zustand im Wirkungsbereich befindliches Objekt sicher aussortiert oder nicht aussortiert wird. Weiter kann der Sortieraktorzyklus insbesondere einen Zustand der Bewegung zurück von der aussortierenden Stellung aufweisen, in dem der Sortieraktor abschnittsweise oder zeitweise ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch eine Unsicherheit besteht, ob ein während diesem Zustand im Wirkungsbereich befindliches Objekt sicher aussortiert oder nicht aussortiert wird. Darüber hinaus kann der Sortieraktorzyklus insbesondere einen Zustand der Rückstellung aufweisen, in dem der Sortieraktor zwar nicht ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch aufgrund physikalischer Gegebenheit noch nicht wieder aktiviert werden kann, um ein Objekt auszusortieren.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann jeder Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren eine aktorspezifische Schaltträgheitsdauer aufweisen,
    wobei die Sortieranlage ausgelegt ist, einen zeitlichen Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors zu ermitteln, insbesondere auf Basis des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zu berechnen oder zu schätzen, oder auf Basis der Erfassung durch die Detektionseinrichtung zu tracken,
    wobei die Sortieranlage ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors zu vergleichen, und
    wobei die Sortieranlage ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor auf Basis des Vergleichs zu steuern.
  • Die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer eines Sortieraktors kann insbesondere physikalisch durch den Sortieraktor selbst, sowie insbesondere physikalisch durch die Steuerung oder Ansteuerung des jeweiligen Sortieraktors durch die Sortieranlage bedingt oder vorbestimmt sein. Die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer kann insbesondere physische und steuerungsbedingte Trägheiten des betreffenden Sortieraktors charakterisieren. Die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer kann beispielsweise eine Dauer ab Abgabe eines Steuersignals an den betreffenden Sortieraktor, bis zum Erhalt eines Steuersignals von dem betreffenden Sortieraktor umfassen, und/oder eine Dauer ab Erhalt eines Steuersignals bis zur physischen Aktuation einer Klappe, einer Falltüre, eines Düsenventils, oder ähnliches, umfassen, und/oder insbesondere eine minimale Dauer umfassen, in welcher der Sortieraktor in der aussortierenden Stellung verweilt, sofern er aussortierend gesteuert ist oder wird.
  • Die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer kann daher insbesondere eine Aktivierungsdauer eines Sortieraktors umfassen, von einem Grundzustand des Sortieraktors, in welchem der Sortieraktor passierende Objekte nicht aus dem Materialstrom aussortiert, über eine Aktivierungsphase, in welcher der Sortieraktor Objekte innerhalb eines Wirkungsbereiches des Sortieraktors aussortiert, zurück in den Grundzustand.
  • Die Aktivierungsdauer zwischen einem anfänglichen Grundzustand des Sortieraktors, vor dem Erreichen der aussortierenden Stellung, und einem Grundzustand nach dem Erreichen der aussortierenden Stellung, kann in beispielhaften Ausführungsformen einer Zyklusdauer des Sortieraktors entsprechen, insbesondere einer Mindestzyklusdauer des Sortieraktors entsprechen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann der Sortieraktor mit Erreichen des Grundzustands nach dem er zwischenzeitlich die aussortierende Stellung erreicht hat, wieder aktivierbar sein, oder erst nach Abwarten einer weiteren Dauer, beispielsweise auf Grund einer aktorspezifischen Trägheit, wie beispielsweise einer Dauer für eine Rückstellung, wieder aktivierbar sein.
  • Eine Mindestaktivierungsdauer ist insbesondere eine Dauer, für die der Sortieraktor mindestens die aussortierende Stellung einnimmt. Die Mindestaktivierungsdauer eines Sortieraktors kann mit anderen Worten eine minimale Dauer beschreiben, innerhalb der der Sortieraktor sofern er aussortierend gesteuert ist, also aktiviert ist, ein Objekt in seinem Wirkungsbereich konfiguriert ist, auszusortieren. Mit weiter anderen Worten beschreibt die Mindestaktivierungsdauer eines Sortieraktors eine minimale Dauer, für die der Sortieraktor, sofern er aussortierend gesteuert ist oder wird, eine Aktorstellung des Aussortierens einnimmt. Der Grundzustand vor und nach einer Aktivierung entsprechend der Mindestaktivierungsdauer ist dementsprechend insbesondere ein Zustand, in dem der Sortieraktor konfiguriert ist, ein Objekt nicht auszusortieren. Dies kann der Fall sein, wenn beispielsweise eine Falltür nicht vollständig genug geöffnet ist, damit ein Objekt hineinfallen oder durchfallen kann, eine pneumatische Düse keinen ausreichenden Impuls auf ein Objekt bewirkt, der es aussortiert, beispielsweise da die Öffnung einer Düse des pneumatischen Sensors noch nicht ausreichend geöffnet ist, oder eine Klappe nicht geklappt ist, um ein Objekt aussortierend abzulenken. In beispielhaften Ausführungsformen kann der Grundzustand insbesondere ein Zustand sein, in dem der Sortieraktor konfiguriert ist, ein Objekt in seinem Wirkungsbereich abzulenken, jedoch ohne es auszusortieren. Je nach Art der Sortieraktoren können Sortieraktoren auch über die Mindestaktivierungsdauer hinaus in der aussortierenden Stellung verweilen, also eine Aktivierungsdauer größer der Mindestaktivierungsdauer besitzen oder eine Aktivierungsdauer entsprechend der Mindestaktivierungsdauer besitzen. Ersteres ist insbesondere vorteilhaft, um mehr als ein Objekt in der aussortierenden Stellung auszusortieren, wie dies beispielsweise bei pneumatischen Sortieraktoren der Fall sein kann. Letzteres kann z.B. bei stoßweisen mechanischen Sortieraktoren der Fall sein, wobei auch mechanische Sortieraktoren bestehen, deren Aktivierungsdauer über eine Mindestaktivierungsdauer hinaus verlängert werden kann.
  • Durch den Vergleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer eines Sortieraktors mit dem zeitlichen Abstand des ersten Objekts zum zweiten Objekt am Wirkungsbereich des Sortieraktors, kann vorteilhaft ermittelt werden, ob ein Aussortieren des ersten Objekts unter Berücksichtigung der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer ein ggf. gewünschtes Aussortieren des zweiten Objekts innerhalb der Aktivierungsdauer, in der auch das erste Objekt aussortiert wird, erfolgen kann, oder ob ein ggf. unerwünschtes Aussortieren des zweiten Objekts innerhalb der Aktivierungsdauer, in der auch das erste Objekt aussortiert wird, auftritt. Auf Basis des Vergleichs, kann der jeweilige Sortieraktor so gesteuert werden, dass ein genaues Aussortieren auszusortierender Objekte ermöglicht wird, und die Wahrscheinlichkeit von Beifang vorteilhaft verringert wird.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann in dem Fall, in dem der zeitliche Abstand, also insbesondere der zeitliche Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors, kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors ist,
    die Sortieranlage ausgelegt sein, den zumindest einen primären Sortieraktor nicht derart zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist, und
    die Sortieranlage ausgelegt sein, den zumindest einen primären Sortieraktor derart zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts und des zweiten Objekts aufgrund ihrer Objektklasse vorgesehen ist.
  • Mit anderen Worten kann in dem Fall, in dem der zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors ist, die Sortieranlage ausgelegt sein, den zumindest einen primären Sortieraktor so zu steuern, dass er das erste Objekt nicht aussortiert, also insbesondere passieren lässt, wenn das zweite Objekt aufgrund seiner Objektklasse nicht auszusortieren ist, und
    den zumindest einen primären Sortieraktor derart zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts und des zweiten Objekts aufgrund ihrer Objektklasse vorgesehen ist.
  • Durch die beispielhafte Steuerung des Sortieraktors auf Basis des Vergleichs des zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts am Wirkungsbereich des Sortieraktors mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer, wobei der Sortieraktor so angesteuert wird, dass er das erste Objekt nicht aussortiert, falls das zweite Objekt ein nicht-auszusortierendes Objekt ist, und falls der zeitliche Abstand kürzer oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des Sortieraktors ist, kann vorteilhaft ein unerwünschtes Aussortieren des zweiten Objekts verhindert werden.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Sortieranlage ausgelegt sein, den zeitlichen Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer auf verschiedene Weise zu vergleichen. Dabei kann beispielhaft ein Vergleich vorgenommen werden, wobei der absolute Wert des zeitlichen Abstands des ersten und des zweiten Objekts mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des betreffenden Sortieraktors verglichen wird. Darüber hinaus kann beispielhaft verglichen werden, ob der Sortieraktor auf Basis der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer in den Grundzustand zurückkehren kann, nachdem das erste auszusortierende Objekt aussortiert wurde und bevor das zweite nicht-auszusortierende Objekt am Wirkungsbereich des betreffenden Sortieraktors ankommt oder antrifft.
  • Dadurch kann vorteilhaft auf flexible Weise geprüft werden, ob ein auszusortierendes Objekt sicher aussortiert werden kann, während ein Beifang nicht-auszusortierender Objekte vorteilhaft vermieden wird.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Sortieranlage ausgelegt sein, beim Vergleich eines zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich eines jeweiligen Sortieraktors mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des jeweiligen Sortieraktors, die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer um einen Zusatzterm zu verlängern, und auf Basis dessen den Vergleich durchzuführen. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Sortieraktoren, die über ihre aktorspezifische Schaltträgheitsdauer hinaus, insbesondere über ihre Mindestaktivierungsdauer hinaus, in der aussortierenden Stellung sein können, um insbesondere mehr als ein Objekt in der aussortierenden Stellung auszusortieren, wie dies beispielsweise bei pneumatischen Sortieraktoren oder bei mechanisch ablenkenden Sortieraktoren der Fall sein kann.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Sortieranlage ausgelegt sein, einen zeitlichen Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors und an einem Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktors zu ermitteln,
    wobei die Sortieranlage ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors zu vergleichen und den zeitlichen Abstand am Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktors mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen sekundären Sortieraktors zu vergleichen, und
    wobei die Sortieranlage ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor auf Basis der Vergleiche zu steuern.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann der zeitliche Abstand des ersten und des zweiten Objekts am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors und am Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktors insbesondere durch Bestimmen, Schätzen oder Tracken, ermittelt werden. Beispielsweise kann mittels der Erfassung der Detektionseinrichtung, insbesondere der optischen Erfassung und/oder der kapazitiven Erfassung der Detektionseinrichtung und/oder der Erfassung des Gewichts durch die Detektionseinrichtung der zeitliche Abstand der Objekte am Wirkungsbereich der jeweiligen Sortieraktoren bestimmt, geschätzt oder insbesondere bis dort hin getrackt werden. Das Schätzen des zeitlichen Abstands der Objekte am jeweiligen Wirkungsbereich der Sortieraktoren kann insbesondere auf Basis des räumlich-zeitlichen Korrelationskriteriums erfolgen, insbesondere durch die Sortieranlage.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann in dem Fall in dem der jeweilige zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors, oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors ist,
    die Sortieranlage ausgelegt sein, den zumindest einen primären Sortieraktor derart zu steuern, dass der zumindest eine primäre Sortieraktor zumindest eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt ablenkt, ohne es auszusortieren, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts aufgrund seiner Objektklasse vorgesehen ist und ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist.
  • Dadurch kann vorteilhaft mittels des zumindest einen primären Sortieraktors der Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums bzgl. des ersten und zweiten Objekts beeinflusst und insbesondere geändert werden, insbesondere ohne eines der beiden Objekte auszusortieren. Dadurch kann im Weiteren vorteilhaft der zeitliche Abstand des ersten und zweiten Objekts stromabwärts des zumindest einen primären Sortieraktor, also beispielsweise am Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktor, beeinflusst und insbesondere geändert werden. Dadurch kann vorteilhaft Einfluss auf das Aussortieren von schwer voneinander zu trennenden Objekten, welche insbesondere zumindest ein auszusortierendes und ein nicht-auszusortierendes Objekt umfassen, genommen werden. Dadurch kann eine Wahrscheinlichkeit zum sicheren Aussortieren auszusortierender Objekte sowie zum Vermeiden unerwünschten Aussortierens nicht-auszusortierender Objekte vorteilhaft erhöht werden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Sortieranlage mittels einer Sortierdetektionseinrichtung, insbesondere der Detektionseinrichtung, ausgelegt sein, das Aussortieren eines Objekts als Sortierergebnis zu erfassen,
    wobei die Sortieranlage vorzugsweise ausgelegt ist, dem Sortierergebnis einen Rückgabewert zuzuweisen, wobei auf Basis des Rückgabewerts die Sortieranlage aktualisiert wird.
  • In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Sortieranlage mittels der Sortierdetektionseinrichtung, insbesondere der Detektionseinrichtung, ausgelegt sein, das Aussortieren eines Objekts mit einem bestimmten Sortieraktor der Mehrzahl von Sortieraktoren als Sortierergebnis zu erfassen,
    wobei die Sortieranlage vorzugsweise ausgelegt ist, einen stromabwärts des einen bestimmten Sortieraktors angeordneten Sortieraktor in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts, des Wertes eines von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt, sowie dem Sortierergebnis zu steuern.
  • Durch das Erfassen des Sortierergebnisses können daher vorteilhaft insbesondere stromabwärts des erfolgten Aussortierens angeordnete Sortieraktoren in Abhängigkeit des Aussortierens gesteuert werden.
  • Da die Steuerung der Sortieraktoren insbesondere in Abhängigkeit des Werts eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen Objekten erfolgt, kann insbesondere bewertet werden, ob auf Basis des Werts des einen räumlich-zeitliche-Korrelationskriteriums die Steuerung der Sortieraktoren auf geeignete oder erfolgreiche Weise erfolgt, also insbesondere so erfolgt, dass auszusortierende Objekte zuverlässig aussortiert werden, und nicht-auszusortierende Objekt zuverlässig nicht aussortiert werden.
  • Da die Steuerung der Sortieraktoren darüber hinaus insbesondere in Abhängigkeit der Objektklasse der jeweiligen Objekte erfolgt, kann insbesondere bewertet werden, ob auf Basis der Objektklasse die Steuerung der Sortieraktoren auf korrekte Weise erfolgt, also insbesondere, ob die Klassifizierungseinrichtung den optisch, kapazitiv und/oder mittels des Gewichts erkannten Objekten die richtige Objektklasse zuweist.
  • Der Rückgabewert stellt eine Möglichkeit zur Bewertung dar, insbesondere eine für eine Automatisierung der Sortieranlage, beispielsweise für eine selbstlernende Sortieranlage, geeignete Möglichkeit zur Bewertung dar.
  • Der Rückgabewert kann beispielsweise positiv sein, wenn ein auszusortierendes Objekt aussortiert wird und/oder beispielsweise negativ sein, wenn ein nicht-auszusortierendes Objekt aussortiert wird.
  • Auf Basis des Rückgabewerts kann die Sortieranlage aktualisiert werden, beispielsweise dahingehend, dass die Steuerung der Sortieraktoren in Abhängigkeit des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums aktualisiert wird, beispielsweise indem ein bestimmter Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums als ausreichend oder als nicht-ausreichend zur Verhinderung von Beifang erachtet wird, und die Entscheidungslogik der Sortieranlage zur Steuerung der Sortieraktoren in Abhängigkeit des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums aktualisiert wird.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Sortieranlage aktualisiert werden, indem einzelne räumlich-zeitliche-Korrelationskriterien einer Vielzahl von räumlich-zeitlichen-Korrelationskriterien gesperrt werden, also von der Anwendung ausgeschlossen werden, oder indem ein bestimmtes räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium als bevorzugt, oder als ausschließlich zu verwendendes räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium festgelegt wird. Dies kann insbesondere bei der Aktualisierung der Sortieranlage bei einem bestimmten Sortierszenario, wie beispielsweise bei der Sortierung von Müll, sinnvoll sein, um die Gefahr von Beifang, mit zunehmender Betriebsdauer der Sortieranlage, vorteilhaft zu verringern.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Sortieranlage auf Basis des Rückgabewerts dahingehend aktualisiert werden, dass eine Objektklassenbibliothek oder eine Objektklassenzuordnungslogik aktualisiert wird auf deren Grundlage die Klassifizierungseinrichtung die Objekte klassifiziert.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann der Rückgabewert insbesondere eine Kostenfunktion darstellen, auf deren Basis die Sortieranlage als selbstlernende Sortieranlage konfiguriert ist.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann der Rückgabewert insbesondere dazu dienen Alterungserscheinen oder Verschleiß in der Hardware, also insbesondere den Sortieraktoren zu erfassen, um auf dieser Basis insbesondere den Algorithmus oder die Sortierlogik der Sortieranlage zu aktualisieren. Dadurch kann die Sortieranlage vorteilhaft eine besonders hohe Einsatzzeit und Lebensdauer aufweisen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann einer oder können mehrere Sortieraktoren der Mehrzahl von Sortieraktoren konfiguriert sein, ein auszusortierendes Objekt quer zur Förderrichtung, also insbesondere seitlich der Fördereinrichtung, auszusortieren. Mit anderen Worten kann einer oder können mehrere Sortieraktoren der Mehrzahl von Sortieraktoren konfiguriert sein, ein Objekt quer zur Förderrichtung zu bewegen, um es auszusortieren. Dadurch kann ein Sortierergebnis mit einer Sortierdetektionseinrichtung, insbesondere mit der Detektionseinrichtung der Sortieranlage, wie beispielsweise einer optischen Detektionseinrichtung, auf vorteilhaft einfache Weise erfasst werden.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Sortieranlage eine Auffangeinrichtung aufweisen, wobei die Auffangeinrichtung wiederum beispielhaft ein Auffangbecken umfassen kann, um mehrere aussortierte Objekte aufzunehmen, oder eine Vielzahl von Auffangeinheiten umfassen kann, um an der jeweiligen Auffangeinheit einzelne Objekte aufzunehmen. Die Auffangeinrichtung kann insbesondere kommunikativ mit einer Detektionseinrichtung, insbesondere der Sortierdetektionseinrichtung gekoppelt sein, welche der Detektionseinrichtung der Sortieranlage entsprechen kann oder von ihr umfasst sein kann, und insbesondere konfiguriert sein, ein von der aufgefangenen Objektklasse eines Objekts abhängiges Auffangsignal an eine Detektionseinrichtung, insbesondere an die Sortierdetektionseinrichtung, wie beispielsweise die Detektionseinrichtung der Sortieranlage, oder die Sortieranlage zu kommunizieren. Dadurch wird vorteilhaft einfach ermöglicht, ein Aussortieren eines Objekts als Sortierergebnis zu erfassen.
  • Beispielsweise kann die Sortieranlage für den primären Sortieraktor eine primäre Auffangeinheit umfassen, für den sekundären Sortieraktor eine sekundäre Auffangeinheit umfassen, und für gegebenenfalls weitere Sortieraktoren weitere entsprechende Auffangeinheiten umfassen. Insbesondere kann die Sortieranlage je Sortieraktor oder je Array von Sortieraktoren eine Auffangeinheit umfassen. Dadurch kann vorteilhaft ein für einen Sortieraktor oder für ein Array von Sortieraktoren spezifisches Sortierergebnis erfasst werden. Dies ermöglicht wiederum vorteilhaft ein genaues Anpassen der Steuerung der Sortieraktoren auf Basis des Sortierergebnisses.
  • Weiterhin kann die Detektionseinrichtung und/oder die Auffangeinrichtung konfiguriert sein, eine Fehlfunktion und/oder einen Ausfall eines Sortieraktors zu erfassen. Eine Fehlfunktion und/oder ein Ausfall eines Sortieraktors kann beispielsweise durch die Detektionseinrichtung erfasst werden, indem erfasst wird, dass eine Bewegung eines Sortieraktors ausbleibt, nicht erfolgt oder nicht vollständig erfolgt, trotz angesteuerter Aktivierung des betreffenden Sortieraktors. Eine Fehlfunktion und/oder ein Ausfall eines Sortieraktors kann beispielsweise durch die Auffangeinrichtung erfasst werden, indem bei der den betreffenden Sortieraktor zugeordneten Auffangeinrichtung oder Auffangeinheit erfasst wird, dass trotz mehrfacher Aktivierung keine Objekte in die dem Sortieraktor zugeordneten Auffangeinrichtung oder Auffangeinheit gelangen. In bevorzugten Ausführungsformen kann die Sortieranlage zusätzlich ausgebildet sein, Fehlfunktionen und/oder Ausfälle einzelner Sortieraktoren bei der Berechnung des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zu berücksichtigen und die Entscheidung zur Aussortierung eines auszusortierenden Objektes einem anderem Sortieraktor, welcher vom Objekt passiert wird, zuzuweisen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise von der Vielzahl von konsekutiven Möglichkeiten oder Chancen zum sicheren Aussortieren auszusortierender Objekte Gebrauch gemacht werden, ohne einen Ausfall der Sortieranlage zu Reparatur- und/oder Wartungszwecken zu verursachen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Sortieranlage kann die Mehrzahl von Sortieraktoren zumindest einen pneumatischen Sortieraktor und zumindest einen mechanischen Sortieraktor umfassen; oder
    kann die Mehrzahl von Sortieraktoren ausschließlich mechanische Sortieraktoren umfassen.
  • Indem die Sortieranlage sowohl pneumatische als auch mechanische Sortieraktoren umfasst, kann mittels der mechanischen Sortieraktoren ein energetisch vergleichsweise effizientes Aussortieren ermöglicht werden, während mittels der pneumatischen Sortieraktoren auf einfache Weise die Trajektorie, und insbesondere die Geschwindigkeit eines Objekts beeinflusst werden kann. Dadurch kann vorteilhaft eine flexible Sortieranlage bereitgestellt werden, welche ein sicheres Aussortieren bei einem geringen Energieverbrauch ermöglicht. Darüber hinaus ermöglichen die pneumatischen Sortieraktoren insbesondere eine kurze Reaktionszeit zum Aussortieren eines Objekts. Eine Kombination sowohl pneumatischer als auch mechanischer Sortieraktoren ermöglicht zudem vorteilhaft ein objektklassenspezifisches Aussortieren durch die Sortieraktoren. Beispielsweise können insbesondere kleine und/oder leichte auszusortierende Objekte durch einen pneumatische Sortieraktor aussortiert werden und im Vergleich dazu große und/oder schwere auszusortierende Objekte durch einen mechanischen Sortieraktor aussortiert werden. Gleichermaßen können beispielhaft insbesondere kleine und/oder leichte auszusortierende Objekte durch eine schleudernde Klappe eines mechanischen Sortieraktors aussortiert werden und im Vergleich dazu große und/oder schwere auszusortierende Objekte durch eine Falltüre eines mechanischen Sortieraktors aussortiert werden.
  • Demgegenüber ermöglicht eine Sortieranlage, die ausschließlich mechanische Sortieraktoren umfasst, dass das Aussortieren energetisch besonders effizient erfolgt. Zwar weisen mechanische Sortieraktoren in der Regel eine höhere Reaktionszeit gegenüber pneumatischen Sortieraktoren auf, so dass insbesondere eine hohe Dichte eines Materialstroms für eine Anordnung ausschließlich mechanischer Sortieraktoren schwer zu bewältigen ist. Jedoch ermöglichen insbesondere mechanische Sortieraktoren, welche Hubmagneten und/oder einen Voice-Coil-Motor umfassen, eine besonders kurze Reaktionszeit bei mechanischen Sortieraktoren. Wird daher eine Mehrzahl von mechanischen Sortieraktoren mit Hubmagneten und/oder Voice-Coil-Motoren bereitgestellt, kann einerseits vorteilhaft ein energetisch effizientes Aussortieren ermöglicht werden, und andererseits eine kurze Reaktionszeit der Sortieraktoren ermöglicht werden. Eine damit ausgestattete Sortieranlage ist vorteilhaft geeignet besonders große Massenströme oder besonders dichte Materialströmen zuverlässig und energetisch effizient zu sortieren.
  • Ein pneumatischer Sortieraktor kann insbesondere eine Düse und insbesondere ein Ventil umfassen. Im aktivierten Zustand des pneumatischen Sortieraktors strömt Luft oder ein Luftstrahl in einen vorbestimmten Bereich. Die Luft oder der Luftstrahl können eines oder mehrere Objekte in eine vorbestimmte Richtung drücken oder saugen. Da sich die Luft oder der Luftstrahl der Düse mit zunehmendem Abstand zur Düse kegelförmig aufteilt, und da der pneumatische Sortieraktor zum Drücken oder Ablenken eines Objekts mit bedruckter Luft oder bedrucktem Gas zu versorgen ist, ist der pneumatische Sortieraktor insbesondere gegenüber einem mechanischen Sortieraktor zum Aussortieren eines Objekts energetisch vergleichsweise ineffizient.
  • Ein mechanischer Sortieraktor kann beispielsweise eine Klappe, ein aktuiertes Förderband oder eine Falltüre sein. Während die Falltüre im aktivierten Zustand ein Objekt aussortiert, indem es durchfällt oder hineinfällt, und das aktuierte Förderband ein Objekt aussortiert, indem es ein Objekt in eine bestimmte Richtung bewegt oder beschleunigt, kann die Klappe auf verschiedene Weise ein Aussortieren eines Objekts bewirken.
  • Einerseits kann die Klappe im aktivierten Zustand einen Impuls auf ein Objekt aufbringen um es auszusortieren. Um ein darauffolgendes Objekt auszusortieren, kann die Klappe nicht im aktivierten Zustand verweilen, sondern muss zunächst in einen nicht-aktivierten Zustand zurückkehren, insbesondere in einen Grundzustand zurückkehren.
  • Andererseits kann die Klappe, ähnlich zum pneumatischen Sortieraktor, ein Objekt beispielsweise aussortierend ablenken, indem sie in eine aussortierende Stellung ausgelenkt wird. Verweilt die Klappe in der aussortierenden Stellung, werden mehrere Objekte im Wirkungsbereich der ausgelenkten Klappe aussortiert, da nicht für jedes auszusortierende Objekt eine separate Auslenkung der Klappe vorzunehmen ist.
  • Die Klappe stellt im Gegensatz zum pneumatischen Sortieraktor jedoch einen physischen Kontakt, also insbesondere einen festen Kontakt, zwischen der Klappe selbst und dem Objekt her, indem die Klappe ausgelenkt wird. Die Impulsaufbringung oder das Ablenken durch einen mechanischen Sortieraktor kann daher gegenüber einem pneumatischen Sortieraktor vergleichsweise zielgerichtet erfolgen, so dass der Betrieb eines mechanischen Sortieraktors zum Aussortieren eines Objekts energetisch effizient ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    • - Bereitstellen einer Mehrzahl von Sortieraktoren zum selektiven Aussortieren von Objekten aus dem Materialstrom, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren zumindest einen primären Sortieraktor und zumindest einen sekundären Sortieraktor derart umfasst, dass der zumindest eine sekundäre Sortieraktor bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors derart angeordnet ist, dass ein erstes Objekt und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären und den sekundären Sortieraktor passieren können, dass sie wahlweise, und gegebenenfalls einzeln, vom primären oder vom sekundären Sortieraktor aus dem Materialstrom aussortiert werden können;
    • - Erfassen, insbesondere optisches Erfassen, von Objekten im Materialstrom;
    • - Klassifizieren der erfassten Objekte in zumindest zwei Objektklassen;
    • - Bestimmen des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den erfassten Objekten;
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt.
  • Das Verfahren zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen des weiteren Aspekts kann insbesondere mittels der Sortieranlage zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen gemäß dem ersten Aspekt durchgeführt werden. Die beispielhaften, bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Sortieranlage sowie deren jeweilige Effekte beziehen sich daher gleichermaßen auf das vorliegende Verfahren zum Sortieren und umgekehrt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Sortieren kann der Schritt des Steuerns des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt insbesondere umfassen:
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts, des Wertes des von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt und eines Zustands des zumindest einen primären Sortieraktors und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors.
  • Indem der Zustand oder die Stellung eines jeweiligen Sortieraktors bei der Steuerung berücksichtigt wird, können vorteilhaft für den Sortieraktor spezifische physische Anforderungen berücksichtigt werden, beispielsweise wie schnell oder langsam ein Sortieraktor in einen ein Objekt aussortierenden Zustand bzw. in eine ein Objekt aussortierende Stellung gebracht werden kann, insbesondere aufgrund aktorspezifischer Trägheiten. Darüber hinaus kann die Steuerung der Sortieranlage vorteilhaft berücksichtigen, falls ein Sortieraktor aufgrund einer bereits ausgelenkten Stellung oder aufgrund eines von einem aussortierenden Zustand rückkehrenden Zustands nicht in der Lage ist, eines von dem ersten und/oder dem zweiten Objekt auszusortieren. Dadurch kann vorteilhaft die Genauigkeit zum Sortieren von Objekten erhöht werden, sowie die Wahrscheinlichkeit, mit der Beifang auftritt, verringert werden.
  • Weiterhin kann durch Berücksichtigung des Zustands oder der Stellung eines Sortieraktors insbesondere einem für den Sortieraktor spezifischen Sortieraktorzyklus Rechnung getragen werden. Der Sortieraktorzyklus kann dabei insbesondere neben der aussortierenden Stellung, in welcher der Sortieraktor ein Objekt in seinem Wirkungsbereich aussortiert, einen Zustand der Bewegung hin in die aussortierende Stellung aufweisen, in dem der Sortieraktor abschnittsweise oder zeitweise ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch eine Unsicherheit besteht, ob ein während diesem Zustand im Wirkungsbereich befindliches Objekt sicher aussortiert oder nicht aussortiert wird. Weiter kann der Sortieraktorzyklus insbesondere einen Zustand der Bewegung zurück von der aussortierenden Stellung aufweisen, in dem der Sortieraktor abschnittsweise oder zeitweise ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch eine Unsicherheit besteht, ob ein während diesem Zustand im Wirkungsbereich befindliches Objekt sicher aussortiert oder nicht aussortiert wird. Darüber hinaus kann der Sortieraktorzyklus insbesondere einen Zustand der Rückstellung aufweisen, in dem der Sortieraktor zwar nicht ausgelenkt oder aktiviert ist, jedoch aufgrund physikalischer Gegebenheit noch nicht wieder aktiviert werden kann, um ein Objekt auszusortieren.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Sortieren kann das Verfahren ferner die Schritte umfassen:
    • - Ermitteln eines zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors;
    • - Vergleichen des zeitlichen Abstands mit einer aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors; und
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors auf Basis des Vergleichs.
  • Der Wirkungsbereich eines jeweiligen Sortieraktors stellt einen Bereich dar, innerhalb dessen der Sortieraktor konfiguriert ist, sofern er aussortierend gesteuert wird, ein Objekt auszusortieren. Der Schritt des Ermittelns des zeitlichen Abstands kann insbesondere einen Schritt des Schätzens des zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts, am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors, auf Basis des Werts des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Schritt des Ermittelns des zeitlichen Abstands insbesondere einen Schritt des Trackens des ersten Objekts und des zweiten Objekts oder einen Schritt des Trackens des zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts umfassen, wobei das Tracken vorzugsweise bis zum jeweiligen Wirkungsbereich erfolgt, beispielsweise indem die Detektionseinrichtung, insbesondere die optische Detektionseinrichtung, den Wirkungsbereich des jeweiligen Sortieraktors mit erfasst. Weiterhin kann der Schritt des Ermittelns des zeitlichen Abstands auf Basis der erfassten Objekte, also insbesondere des ersten und zweiten Objekts erfolgen. Dies schließt eine Erfassung der Objekte an einem Wirkungsbereich eines Sortieraktors mit ein. Auf Basis des ermittelten zeitlichen Abstands kann in beispielhaften Ausführungsformen der Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt bestimmt werden.
  • Die vorbestimmte Mindestaktivierungsdauer eines jeweiligen Sortieraktors ist eine Dauer, für die der jeweilige Sortieraktor von einem Grundzustand in einen aussortierenden Zustand wechselt, in dem der Sortieraktor insbesondere konfiguriert ist, ein Objekt in einem Wirkungsbereich des Sortieraktors auszusortieren, also ein Objekt, welches sich im Wirkungsbereich des Sortieraktors befindet, auszusortieren. Mit anderen Worten beschreibt die Mindestaktivierungsdauer des Sortieraktors insbesondere eine Dauer, für die der Sortieraktor mindestens die aussortierende Stellung einnimmt.
  • Die Mindestaktivierungsdauer ist spezifisch für den jeweiligen Sortieraktor. Je nach Sortieraktor kann die Dauer, innerhalb der der Sortieraktor im aussortierenden Zustand ist, verlängerbar sein. Mit anderen Worten kann je nach Sortieraktor die Mindestaktivierungsdauer verlängerbar sein, beispielsweise indem ein pneumatischer Sensor gesteuert wird, die Düse länger geöffnet zu haben, als durch die Mindestaktivierungsdauer vorgegeben, oder indem eine Falltür oder eine Klappe länger als durch die Mindestaktivierungsdauer vorgegeben in dem ausgelenkten Zustand verweilt. Jedoch ist die Dauer, innerhalb der der Sortieraktor konfiguriert ist, ein Objekt auszusortieren, nicht für jeden Sortieraktor verlängerbar. Ist ein Aussortieren beispielsweise durch einen mechanischen Sortieraktor insbesondere vom auf das Objekt aufgebrachten Impuls abhängig, führt ein Verlängern der beim Auslenken erreichten Endstellung des mechanischen Sortieraktors nicht zwingend zu einem weiteren Aussortieren mittels eines Impulses, da dieser von der auslenkenden Bewegung des beispielhaften mechanischen Sortieraktors selbst abhängt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Sortieren kann in dem Fall in dem der zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors ist, das Verfahren ferner die Schritte umfassen:
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktor derart, dass er das erste Objekt nicht aussortiert, wenn ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist, und
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors derart, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts und des zweiten Objekts aufgrund ihrer Objektklasse vorgesehen ist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Sortieren kann das Verfahren ferner die Schritte umfassen:
    • - Ermitteln eines zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors und an einem Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktors;
    • - Vergleichen des zeitlichen Abstands am Wirkungsbereich des zumindest einen primären Sortieraktors mit einer aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors, und Vergleichen des zeitlichen Abstands am Wirkungsbereich des zumindest einen sekundären Sortieraktors mit einer aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen sekundären Sortieraktors; und
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors auf Basis der Vergleiche.
  • In beispielhaften Ausführungsformen können der zumindest eine primäre Sortieraktor und der zumindest eine sekundäre Sortieraktor auf Basis der Vergleiche so gesteuert werden, dass derjenige Sortieraktor aussortierend gesteuert wird, an dessen Wirkungsbereich eine geringe Wahrscheinlichkeit von Beifang, aufgrund der Vergleiche, ermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine primäre Sortieraktor und der zumindest eine sekundäre Sortieraktor auf Basis der Vergleiche so gesteuert werden, dass die Reinheit der nicht aussortierten Objekte, also der Anteil der nicht-auszusortierenden Objekte an den nicht aussortierten Objekten möglichst groß ist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Sortieren kann in dem Fall in dem der jeweilige zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors, oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors und des zumindest einen sekundären Sortieraktors ist, das Verfahren ferner die Schritte umfassen:
    • - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors derart, dass der zumindest eine primäre Sortieraktor zumindest eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt ablenkt, ohne es auszusortieren, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts aufgrund seiner Objektklasse vorgesehen ist und ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der Ausführungsformen im Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
  • Es zeigen:
    • 1a, 1b, 1c beispielhafte Sortieranlagen gemäß dem Stand der Technik;
    • 2a, 2b, 2c, 2d beispielhafte Skizzen von Sortieranlagen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 3 eine beispielhafte Anordnung von Sortieraktoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 4a ein Aktorstellung/Zeit-Diagramm eines Sortieraktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 4b, 4c beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme eines Sortieraktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 5a ein beispielhaftes Aktorstellung/Zeit-Diagramm;
    • 5b, 5c beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6a ein beispielhaftes Aktorstellung/Zeit-Diagramm;
    • 6b, 6c beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 7a ein beispielhaftes Aktorstellung/Zeit-Diagramm;
    • 7b, 7c beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 8 einen Entscheidungsbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 9 ein Flussdiagramm zum Aussortieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 10 ein Flussdiagramm zum Aussortieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
    • 11 ein Flussdiagramm zum Aussortieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1a, 1 b und 1c zeigen beispielhafte Sortieranlagen 1 gemäß dem Stand der Technik.
  • Dabei zeigt 1a beispielhaft ein Förderband als Fördereinrichtung 2 zum Fördern von Objekten in einem Materialstrom. Die in 1b gezeigte Fördereinrichtung 2 umfasst beispielhaft eine Rutsche zum Fördern der Objekte. Die in 1c gezeigte Fördereinrichtung 2 umfasst einen Abschnitt entlang der die Objekte durch Herunterfallen gefördert werden.
  • Die in den 1a, 1 b und 1c jeweils gezeigte Fördereinrichtung 2 fördert Objekte 8, 9 zumindest zwei verschiedener Objektklassen, nämlich Objekte 9 mit einer runden Objektklasse, welche entsprechend rund dargestellt sind, und Objekte 8 mit einer rechteckigen Objektklasse, welche entsprechend rechteckig dargestellt sind. Die jeweiligen geförderten Objekte 8, 9 werden durch die optische Detektionseinrichtung 4 erfasst, und in Abhängigkeit ihrer Objektklasse von dem Sortieraktor 6 aussortiert.
  • Wie durch die 1a, 1 b und 1c verdeutlicht, ist der Sortieraktor 6 konfiguriert, die auszusortierenden Objekte 8 mittels eines Luftstrahls auszusortieren, und dadurch insbesondere vom Materialstrom, welcher sonst insbesondere die nicht-auszusortierenden Objekte 9 umfasst, zu trennen. Wie in den 1a, 1c und 1c weiter verdeutlicht, können die Sortieraktoren 6 insbesondere pneumatische Sortieraktoren 6 umfassen, welche den jeweiligen Detektionseinrichtungen 4 nachgeschaltet an der Sortieranlage 1 angeordnet sind. Dies verschafft den Sortieraktoren 6 nach dem optischen Erkennen durch die optische Detektionseinrichtung 4 ausreichend Zeit, um aktiviert zu werden, nachdem ein auszusortierendes Objekt 8 von der optischen Detektionseinrichtung 4 erkannt wird. Für die optische Detektionseinrichtung 4 können insbesondere Zeilen und/oder Flächenkameras verwendet werden.
  • 2a, 2b, 2c und 2d zeigen beispielhafte Skizzen von Sortieranlagen 10, jeweils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die 2a, 2b und 2d zeigen beispielhaft eine Sortieranlage 10 mit einer Fördereinrichtung 20, wobei die Fördereinrichtung 20 eine Rutsche umfasst, entlang der die Objekte 80, 90 gefördert werden. 2c zeigt beispielhaft eine Fördereinrichtung 20, entlang der die Objekte 80, 90 zumindest teilweise durch Fallen gefördert werden, also einen Freifall. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Fördereinrichtung 20 einen Bandförderer umfassen, wie in 1 a dargestellt. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Fördereinrichtung 20 Rillen umfassen, so dass die Sortieranlage 10 beispielhaft als Rillenförderanlage ausgebildet sein kann.
  • Die Objekte 80, 90 sind in den 2a, 2b, 2c und 2d lediglich beispielhaft als schwarze Kugeln oder Bälle wiedergegeben. Die Objekte 80, 90 werden durch die Fördereinrichtung 20 zumindest abschnittsweise entlang der Förderrichtung FR gefördert, die beispielhaft strichliert dargestellt ist. Die Objekte 80, 90 können sich beispielsweise im Wesentlichen in Förderrichtung FR bewegen, also eine Trajektorie aufweisen, welche im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung FR ist. Darüber hinaus können die Objekte 80, 90 sich auch quer zur Förderrichtung FR bewegen, so dass die Trajektorie eines solchen Objekts gegenüber einer Parallelen zur Förderrichtung FR zumindest abschnittsweise geneigt ist. Die Vielzahl von Objekten 80, 90 bildet einen Abschnitt eines Materialstroms, der zumindest abschnittsweise im Wesentlichen entlang der Förderrichtung 20 gefördert wird. Ist die Sortieranlage 10 als Rillenförderer ausgebildet, werden die Objekte 80, 90 vorteilhaft im Wesentlichen entlang der Förderrichtung FR gefördert. Dies ermöglicht beispielhaft ein sehr genaues Steuern der Sortieraktoren 60, um ein auszusortierendes Objekt 80 an einem Wirkungsbereich 70 eines Sortieraktors 60 auszusortieren, da vorteilhaft sichergestellt werden kann, dass die Objekte 80, 90 zum Wirkungsbereich 70 der Sortieraktoren 60 gelangen.
  • Wie in den 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, ist eine Mehrzahl von Sortieraktoren 60 an der Fördereinrichtung 20 angeordnet, um auszusortierende Objekte 80 aus dem Materialstrom auszusortieren. Die Mehrzahl von Sortieraktoren 60 umfasst dabei insbesondere mehrere primäre Sortieraktoren 62, mehrere sekundäre Sortieraktoren 64 sowie beispielhaft zumindest auch mehrere tertiäre Sortieraktoren 66. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Sortieraktoren 60 weitere jeweils stromabwärts angeordnete Sortieraktoren 60, also der Förderrrichtung FR folgend angeordnete Sortieraktoren 60, umfassen. Jeder aussortierend gesteuerte Sortieraktor 60 birgt jedoch grundsätzlich die Gefahr, ein nicht-auszusortierendes Objekt 90 als Beifang mit auszusortieren.
  • Wie durch die 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, sind die sekundären Sortieraktoren 64 jeweils stromabwärts der primären Sortieraktoren 62 angeordnet, und die tertiären Sortieraktoren 66 jeweils stromabwärts der sekundären Sortieraktoren 64 angeordnet, so dass entlang der Förderrichtung FR kaskadierend eine Mehrzahl von Möglichkeiten zum Aussortieren auszusortierender Objekte 80 bereitgestellt ist.
  • Wie weiter durch die 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, können die Sortieraktoren 60 in einem Array angeordnet sein, insbesondere in einem Array welches sich im Wesentlichen quer zur Förderrichtung FR erstreckt. Die 2a, 2b, 2c und 2d zeigen jeweils ein erstes Array von primären Sortieraktoren 62, ein zweites Array von sekundären Sortieraktoren 64, und 2a zeigt zusätzlich beispielhaft ein drittes Array von tertiären Sortieraktoren 66. Die Sortieraktoren 60 des jeweiligen Arrays können dabei an einer bestimmten Position entlang der Förderrichtung FR angeordnet sein, oder entlang der Förderrichtung FR versetzt zueinander angeordnet sein, und dadurch sowohl quer als auch entlang der Förderrichtung FR versetzt zueinander angeordnet sein.
  • In den 2a, 2b und 2c sind ausschließlich mechanische Sortieraktoren 60 dargestellt. Dabei zeigt 2a beispielhaft einen mechanischen Sortieraktor 60, welcher einen stoßenden Pin umfasst, um durch seine Aktivierung in eine auszusortierende Stellung einen Impuls auf ein Objekt 80, 90 auszuüben und das Objekt 80, 90 auszusortieren. 2b zeigt beispielhaft einen mechanischen Sortieraktor 60, welcher eine Falltüre oder Fallklappe umfasst, welche in ihrer aussortierenden Stellung, also indem sie geöffnet ist, ein Objekt 80, 90 durch Fallen lassen oder Herausfallen lassen aussortiert. 2c zeigt beispielhaft einen mechanischen Sortieraktor 60, welcher eine Klappe umfasst, welche in ihrer aussortierenden Stellung, also indem sie ausgelenkt ist, ein Objekt 80, 90 so ablenkt und aussortiert, dass es in einen Aussortierbereich gelangt. 2d zeigt beispielhaft einen pneumatischen Sortieraktor 60, der insbesondere eine Düse zum Ausströmen von bedruckter Luft umfasst. Durch das Ausströmen von Luft aus dem pneumatischen Sortieraktor 60 kann ein Objekt 80, 90 in einer aussortierenden Stellung des pneumatischen Sortieraktors 60, von dem pneumatischen Sortieraktor 60 derart abgelenkt und aussortiert werden, dass es in einen Aussortierbereich gelangt. In den 2a, 2b, 2c und 2d ist beispielhaft jeweils das Aussortieren eines auszusortierenden Objekts 80 durch einen Sortieraktor 60 gezeigt.
  • Wie durch die 2a verdeutlicht, kann der Sortieraktor 60 gemäß 2a, also der stoßende Pin, durch die Verlängerung der Dauer, in der er die aussortierende Stellung einnimmt, keine weiteren Objekte 80, 90 aussortieren, da er in der aussortierenden Stellung verweilend keinen neuen Impuls aufbringt. Demgegenüber ermöglichen insbesondere die Falltüren oder Fallklappen gemäß 2b, die Klappen gemäß 2c, sowie der pneumatische Sortieraktor 60 gemäß 2d, dass bei Verlängerung der Dauer, in der der jeweilige Sortieraktor die aussortierende Stellung einnimmt, also insbesondere bei Verlängerung über die Mindestaktivierungsdauer hinaus, weitere Objekte 80, 90 aussortiert werden können, wenn sie in den Wirkungsbereich 70 des jeweiligen Sortieraktors 60 gelangen.
  • Die Sortieraktoren 60, wie in den 2a, 2b, 2c und 2d wiedergegeben, stellen beispielhafte Sortieraktoren 60 dar, so dass beispielhafte Ausführungsformen zusätzlich oder alternativ insbesondere sowohl pneumatische Sortieraktoren 60 als auch mechanische Sortieraktoren 60 umfassen können. Die 1a, 1 b und 1c zeigen weitere beispielhafte pneumatische Sortieraktoren 60.
  • Wie in den 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, kann die Sortieranlage 10 insbesondere eine optische Detektionseinrichtung 40 umfassen, welche jeweils einen zweidimensionalen Detektionsabschnitt 45 erfasst. Der Detektionsabschnitt 45 erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen in einer Ebene entlang der Förderrichtung FR und quer zur Förderrichtung FR. Mit anderen Worten deckt der Detektionsabschnitt 45 vorzugsweise einen Bereich entlang des Materialstroms ab entlang der die Objekte 80, 90 durch die Fördereinrichtung 20 gefördert werden. Vorzugsweise, und wie in den 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, umfasst der Detektionsabschnitt 45 einen insbesondere durchgängigen Bereich stromaufwärts der primären Sortieraktoren 62 bis stromabwärts der sekundären oder tertiären Sortieraktoren 64, 66. Werden weitere Sortieraktoren 60 stromabwärts der sekundären oder tertiären Sortieraktoren 64, 66 bereitgestellt, erstreckt sich der Detektionsabschnitt 45 vorzugsweise bis stromabwärts der weiter stromabwärts angeordneten Sortieraktoren 60. Alternativ können beispielsweise weitere optische Detektionseinrichtungen 40 an der Fördereinrichtung 20 angeordnet sein, um den zweidimensionalen Detektionsabschnitt 45 zu vergrößern, insbesondere in Förderrichtung FR zu vergrößern.
  • Durch den Detektionsabschnitt 45, wie in den 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt, können Objekte 80, 90 vorteilhaft bis zu den jeweiligen Wirkungsbereichen 70 der Sortieraktoren 60 getrackt werden, so dass ein besonders genaues Bestimmen des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den Objekten 80, 90 ermöglicht wird. Im Weiteren kann dadurch vorteilhaft ein genaues Steuern der Sortieraktoren 60 durch die Sortieranlage 10 ermöglicht werden, welches insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang verringert sowie die Reinheit der nicht aussortierten Objekte erhöht. Darüber hinaus ermöglicht der zweidimensionale Detektionsabschnitt 45 vorteilhaft ein Sortierergebnis erfassen zu können. Das Sortierergebnis kann dabei insbesondere ein Ergebnis sein, dass ein auszusortierendes Objekt 80 an einem bestimmten Sortieraktor 60 aussortiert wurde. Das Sortierergebnis kann auch ein Ergebnis sein, dass ein nicht-auszusortierendes Objekt 90 aussortiert wurde.
  • Die optische Detektionseinrichtung 40 ermöglicht daher mittels des zweidimensionalen Detektionsabschnitts 45 vorteilhaft die Qualität der Sortieranlage 10 zu erfassen, und dadurch bewerten zu können. Das mittels der optischen Detektionseinrichtung 40 erfasste Sortierergebnis kann zur Aktualisierung der Sortieranlage 10 genutzt werden, insbesondere zur Aktualisierung des Algorithmus oder der Steuerlogik, auf deren Basis die Sortieranlage 10 die Sortieraktoren 60 steuert, insbesondere aussortierend steuert.
  • Wenngleich in den 2a, 2b, 2c und 2d nicht explizit gezeigt, kann die Sortieranlage 10 insbesondere eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfassen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 kann insbesondere einen Rechner, einen oder mehrere Prozessoren zur Durchführung von Berechnungen, einen Speicher zur Speicherung von Daten, insbesondere aktualisierter Daten, sowie eine oder mehrere Eingabe- und/oder Ausgabeeinheiten umfassen, wie beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, ein Steuerterminal, ein Display, oder Ähnliches.
  • Die Sortieranlage 10 ist kommunikativ mit der optischen Detektionseinrichtung 40, den Sortieraktoren 60 und insbesondere mit einer Klassifizierungseinrichtung und einer Korrelationsanalyseeinrichtung, welche in den 2a, 2b, 2c und 2d nicht mit dargestellt sind, verbunden.
  • Die Korrelationsanalyseeinrichtung ist insbesondere konfiguriert, einen Wert zumindest eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den Objekten 80, 90 zu bestimmen, insbesondere auf Basis der optischen Erfassung der Objekte 80, 90 durch die optische Detektionseinrichtung 40 zu bestimmen. Das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium stellt ein Objekt 80, 90 sowohl räumlich als auch zeitlich in Bezug zu mindestens einem weiteren Objekt 80, 90. Das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium zwischen zwei Objekten umfasst vorzugsweise zumindest eine Geschwindigkeit und eine Position eines ersten Objekts und zusätzlich zumindest eines von dem Folgenden:
    • - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Position des zweiten Objekts umfasst, oder
    • - eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Geschwindigkeit des zweiten Objekts umfasst, oder
    • - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt umfasst, oder
    • - einen zeitlichen Abstand des zweiten Objekts zum ersten Objekt bezüglich der Position des ersten Objekts.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium insbesondere eine Beschleunigung und/oder eine relative Beschleunigung der jeweiligen Objekte umfassen.
  • Die Klassifikationseinrichtung ist insbesondere konfiguriert, die optisch erfassten Objekte 80, 90 in zumindest zwei Objektklassen zu klassifizieren. Mit anderen Worten ist die Klassifikationseinrichtung insbesondere konfiguriert, jedem Objekt 80, 90 eine Objektklasse von zumindest zwei Objektklassen zuzuweisen. Wie in den 1a, 1 b und 1c beispielhaft gezeigt, kann die Klassifikationseinrichtung eine Klassifizierung insbesondere anhand der geometrischen Form vornehmen, um ein auszusortierendes Objekt 8 von einem nicht-auszusortierenden Objekt 9 zu unterscheiden.
  • Die Klassifikationseinrichtung ist konfiguriert, den Objekten 80, 90 jeweils eine Objektklasse zuzuweisen, so dass zumindest zwischen auszusortierenden Objekten 80 und nicht-auszusortierenden Objekten 90 unterschieden werden kann, um die Sortieraktoren 60 entsprechend durch die Sortieranlage 10 wahlweise aussortierend oder nicht-aussortierend zu steuern. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Klassifikationseinrichtung konfiguriert sein, mehr als zwei verschiedene Objektklassen den Objekten zuzuweisen, so dass auf Basis der verschiedenen Objektklassen beispielsweise zwischen nicht-auszusortierenden Objekten und verschiedenen mit-bestimmten-Sortieraktoren-auszusortierenden Objekten unterschieden werden kann.
  • 3 zeigt eine beispielhafte Anordnung von Sortieraktoren 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 3 sind beispielhaft zwei nebeneinander entlang der Förderrichtung FR angeordnete Rillen wiedergegeben, entlang der Objekte 80, 90 gefördert werden. Die Rillen stellen Mittel zum Führen der Objekte 80, 90 entlang der Förderrichtung FR, wobei insbesondere eine Bewegung der Objekte 80, 90 quer zur Förderrichtung FR eingeschränkt ist. Entlang der Förderrichtung FR sind jeweils drei hintereinander angeordnete Sortieraktoren 60 dargestellt, also je Rille ein primärer Sortieraktor 62, ein sekundärer Sortieraktor 64 und ein tertiärer Sortieraktor 66. Die Sortieraktoren 60, wie in 3 gezeigt, umfassen jeweils einen Hubmagneten. Über den Sortieraktoren 60 befinden sich elastische Membranen, die jeweils einen Wirkungsbereich 70 des jeweiligen Sortieraktors 60 darstellen. Die elastischen Membranen bewirken vorteilhaft eine Abdichtung der Fördereinrichtung 20 und ermöglichen zudem die Übertragung eines Stoßes, also eines Impulses. Die Membranen können beispielsweise einseitig durch eine Verschraubung fixiert sein und besitzen vorzugsweise ein frei bewegliches Ende. Beim Ausfahren eines Stößels oder einer Welle, der oder die mit einem Tauchkern eines Sortieraktors 60 verbunden ist, wie in 3 dargestellt, trifft der Stößel bzw. die Welle auf die Membran und lenkt diese aus, wobei das darüberliegende Objekt abgelenkt und insbesondere aussortiert wird. Die Membran ist beim jeweils in Förderrichtung FR ersten der Sortieraktoren 60, also jeweils beim primären Sortieraktor 62, im ausgebauten Zustand dargestellt. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann der Sortieraktor 60 einen Voice-Coil-Motor umfassen, der die Objekte auf die gleiche, wie im Zusammenhang mit 3 zuvor beschriebene Weise, ablenkt und insbesondere aussortiert.
  • Da Hubmagneten und Voice-Coil-Motoren im Vergleich zu anderen mechanischen Aktoren eine vergleichsweise kurze Reaktionszeit der Sortieraktoren 60 aufweisen, ermöglichen Sortieraktoren 60, welche Hubmagnete und/oder Voice-Coil-Motoren aufweisen vorteilhaft eine Sortieranlage 10 mit vergleichsweise schnellen mechanischen Sortieraktoren 60 zu versehen, welche insbesondere ein impulsartiges Aussortieren ermöglichen. Dadurch können weiter vorteilhaft insbesondere Materialströme mit vergleichsweise kleinen Objekten genau sortiert werden, wie sonst üblicherweise nur mit pneumatischen Sortieraktoren 60 ermöglicht. Gegenüber den pneumatischen Sortieraktoren ermöglichen die mechanischen Sortieraktoren 60, welche Hubmagnete und/oder Voice-Coil-Motoren umfassen zusätzlich insbesondere den Energieverbrauch der betreffenden Sortieranlage 10 zu senken.
  • Als optische Detektionseinrichtung 40 können für das in 3 dargestellte Beispiel Fototransistoren in die jeweilige Fördereinrichtung 20, also in die jeweilige Rille integriert werden, wobei die Fototransistoren vorzugsweise als Lichtschranke dienen und passierende Objekte erfassen. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache Sensorik ermöglicht.
  • 4a zeigt ein Aktorstellung/Zeit-Diagramm eines Sortieraktors 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand dessen eine beispielhafte Funktionsweise eines Sortieraktors 60 beschrieben wird.
  • 4a zeigt einen beispielhaften Sortieraktorzyklus eines vereinfachten Sortieraktormodells, wobei sich der Sortieraktor 60 in der Ausgangsstellung (Aktorstellung „Bereit“) befindet. Der Sortieraktorzyklus beginnt ausgehend von der Ausgangsstellung mit der Aktivierung des Sortieraktors 60. Der Sortieraktor 60 wird ab der Aktivierung, ggf. unter Berücksichtigung einer steuerungstechnischen Verzögerung, während einer Zeit ta ausgelenkt (Aktorstellung: „Aktivieren“), wobei der Sortieraktor 60 noch keinen Einfluss auf seine Umgebung ausübt. Bei stoßweisen mechanischen Aktoren ist dies z.B. durch ein Hochfahren des Aktors unterhalb der Oberfläche der Fördereinrichtung 20 gegeben, bei pneumatischen Aktoren umfasst dies z.B. die Zeit zur Öffnung des Ventils und anschließende Luftträgheiten.
  • Anschließend erfolgt während einer Zeit tu das weitere Hochfahren des Sortieraktors (Aktorstellung: „Hochfahren“), wobei der Sortieraktor 60 bereits einen Einfluss auf seine Umgebung ausübt aber noch nicht mit einem erfolgreichen Aussortieren gerechnet werden kann. Bei stoßweisen mechanischen Aktoren ist dies z.B. durch ein Hochfahren des Sortieraktors 60 oberhalb der Oberfläche der Fördereinrichtung 20 gegeben, welches allein noch nicht den vollen Impuls übertragen kann. Bei pneumatischen Sortieraktoren 60 umfasst dies z.B. die Zeit bis zur ausreichenden Ausprägung des Druckluftkegels. Wird ein Objekt während dieser Zeit getroffen, so ist nicht vorhersehbar, in welcher Fraktion das Objekt landet, also ob es zuverlässig aussortiert werden kann.
  • Anschließend erfüllt ein Sortieraktor 60 für eine Zeit th seine vorgesehene Funktion (Aktorstellung: „Aussortieren“), d.h. in dieser Zeit wird ein oder mehrere Objekte, die sich im Wirkungsbereich 70 des Sortieraktors 60 befinden, mit hoher Wahrscheinlichkeit aussortiert.
  • Ziel der Sortieranlage 10 und insbesondere der Steuerung der Sortieraktoren 60 durch die Sortieranlage 10 ist es, ein als auszusortierend klassifiziertes Objekt 80 möglichst in dieser Phase zu treffen. In beispielhaften Ausführungsformen kann die Zeit oder Dauer th ein Teil einer Mindestaktivierungsdauer eines betreffenden Sortieraktors 60 sein, ausgehend von einem Grundzustand des Sortieraktors 60, in welchem der Sortieraktor 60 passierende Objekte nicht sicher aus dem Materialstrom aussortiert, über die Aktorstellung „Aussortieren“, in welcher der Sortieraktor 60 Objekte innerhalb eines Wirkungsbereiches 70 des Sortieraktors 60 aussortiert, zurück in den Grundzustand, in welchem der Sortieraktor 60 passierende Objekte nicht sicher aus dem Materialstrom aussortiert.
  • Anschließend erfolgt das Zurückfahren des Sortieraktors 60 während einer Zeit oder Dauer td (Aktorstellung: „Runterfahren“), wobei der Sortieraktor 60 noch eine Wirkung auf seine Umwelt ausübt. Wie bei tu ist nicht vorhersehbar, in welcher Fraktion ein Objekt landet, welches in diesem Zeitintervall den Wirkungsbereich 70 des Sortieraktors 60 überquert. Bei beispielhaften stoßweisen mechanischen Sortieraktoren 60 resultiert diese Zeit aus dem Rückfahren des Sortieraktors 60, bei beispielhaften pneumatischen Sortieraktoren 60 aus der Rückbildung des Druckluftkegels.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen können insbesondere die Zeiten oder Dauern tu und td, neben der Zeit oder Dauer th, jeweils ein Teil der Mindestaktivierungsdauer eines betreffenden Sortieraktors 60 sein, ausgehend von einem Grundzustand des Sortieraktors 60, in welchem der Sortieraktor 60 passierende Objekte nicht sicher aus dem Materialstrom aussortiert, über die Aktorstellung „Aussortieren“, in welcher der Sortieraktor 60 Objekte innerhalb eines Wirkungsbereiches 70 des Sortieraktors 60 aussortiert, zurück in den Grundzustand, in welchem der Sortieraktor 60 passierende Objekte nicht sicher aus dem Materialstrom aussortiert.
  • Anschließend erfolgt eine Rückstellung des Sortieraktors 60 während der Zeit tr. Während dieser Zeit kann der Sortieraktor 60 nicht zum Aussortieren genutzt werden. Nach Ende dieser Zeit ist der Sortieraktor 60 wieder einsatzbereit. Bei stoßweisen mechanischen Aktoren resultiert diese Zeit z.B. durch die Rückstellung des Sortieraktors 60 in die Ausgangsposition, gemäß der Aktorstellung „Bereit“, bei pneumatischen Aktoren z.B. durch Trägheiten in den Ventilen.
  • Die Zeit oder Dauer ta+ tu stellt eine Prädiktionslücke des Sortieraktors 60 dar. Soll ein Sortieraktor 60 zum Zeitpunkt t1 ein Objekt aussortieren, so muss ein Algorithmus oder die Sortierlogik der Sortieranlage 10 spätestens zur Zeit t1-ta-tu diese Entscheidung treffen und den Sortieraktor 60 entsprechend ansteuern.
  • Die Zeit oder Dauer tu+ th+ td repräsentiert die Eingriffszeit oder Eingriffsdauer des Sortieraktors 60, also die Zeit, in der der Sortieraktor 60 eine Wirkung auf seine Umgebung, und insbesondere auf ein Objekt im Wirkungsbereich 70 des Sortieraktors 60, ausübt. Die Zeit ta + tu + th + td+ tr beschreibt die Zyklusdauer des Sortieraktors 60, welche vorgibt mit welcher Frequenz ein Sortieraktor 60 zyklisch wiederkehrend aktiviert und anschließend deaktiviert werden kann.
  • Die Längen der Zeiten bzw. der Dauern ta, tu, th, td, tr sind insbesondere vom Typ des Sortieraktors (z.B. pneumatisch, stoßweise mechanisch, oder Ähnliches) abhängig, sind daher sortieraktorspezifisch und werden als vorbestimmt angesehen. Bei einigen Sortieraktoren 60, z.B. bei einem pneumatischen Sortieraktor 60 ist th, also die Zeit des Sortieraktors 60 in der aussortierenden Stellung, zudem nicht fest vorgegeben, sondern kann beliebig verlängert werden. Die Zeit oder Dauer th kann insbesondere Teil einer Mindestaktivierungsdauer sein, und sortieraktorspezifisch verlängerbar sein, um ein Aussortieren von am Wirkungsbereich 70 des Sortieraktors 60 antreffenden oder eintreffenden Objekten 80, 90 über die Mindestaktivierungsdauer hinaus zu ermöglichen. Darüber hinaus sollte vorzugsweise eine Position des jeweiligen Sortieraktors spezifiziert und dem Algorithmus oder der Sortierlogik der Sortieranlage 10 bereitgestellt werden.
  • Die 4b und 4c basieren auf der 4a, so dass die Ausführungen zur 4a entsprechend auch für die 4b und 4c gelten. Die 4b und 4c stellen jedoch im Vergleich zueinander sowie im Vergleich zu 4a heraus, wie sich die Zeiten oder Dauern ta, tu, th, td, tr sortieraktorspezifisch verändern können, und dass insbesondere auch die Dauer in der aussortierenden Stellung th in bevorzugten Ausführungsformen verlängerbar sein kann, wie beispielsweise bei Klappen, wie in den 2b und 2c gezeigt, oder wie ggf. auch bei pneumatischen Sortieraktoren, wie in den 1a, 1 b und 1c gezeigt.
  • Während in 4b eine insbesondere vergleichsweise verkürzte Zeit oder Dauer tr gezeigt ist, kann für einzelne Sortieraktoren 60 insbesondere sogar eine vernachlässigbare Rückstelldauer tr erreicht werden, so dass der Sortieraktor 60 beispielsweise bereits kurz oder direkt nach der Zeit oder Dauer zum Herunterfahren td bereit ist, wieder aktiviert und insbesondere ausgelenkt zu werden.
  • 5a, 5b und 5c zeigen beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren, wobei 5a beispielhaft eine Aktorstellung eines einzelnen Sortieraktors 60 wiedergibt, und die 5b und 5c insbesondere Aktorstellungen mehrerer Sortieraktoren 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergeben. Die Darstellungen in den 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7a, 7b und 7c können beispielhaft als Rillensortierer angenommen werden, wobei alle Objekte 80, 90 entlang der Förderrichtung FR einen oder mehrere Sortieraktoren 60 passieren können. Die mit den 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c, 7a, 7b und 7c erläuterten Zusammenhänge sind jedoch nicht auf einen Rillensortierer beschränkt, sondern verdeutlichen vielmehr den Fall, wobei zwei Objekte einen Sortieraktor 60 oder mehrere stromabwärts nacheinander angeordnete Sortieraktoren 60 passieren, sofern sie nicht vorher aussortiert werden.
  • Während in 5a beispielhaft ein einzelner Sortieraktor 60 dargestellt ist, um die beiden auszusortierenden Objekte 80, 80 auszusortieren, sind in den 5b und 5c dazu jeweils zwei Sortieraktoren 60 in Förderrichtung FR beabstandet bereitgestellt. Für die 5a, 5b und 5c wird beispielhaft von mechanischen Sortieraktoren 60 ausgegangen, welche einen Impuls zum Aussortieren eines Objekts 80, 90 aufbringen. Für die 5a, 5b und 5c wird als erstes Objekt 80 das den Sortieraktoren 60, 62, 64 näher befindliche Objekt 80 bezeichnet, und das von den Sortieraktoren 60, 62, 64 weiter entfernte Objekt 80, wird als zweites Objekt 80 bezeichnet.
  • 5a stell einen beispielhaften Fall zweier Objekte 80 dar, welche beide aufgrund ihrer Objektklasse auszusortierend sind, wobei der Zeitpunkt der Ankunft eines jeweiligen Objekts 80 auf der Zeitachse durch die Punkte P1A1 und P2A1 angetragen ist. Die Nomenklatur für die Diagramme der 5a bis 7c ist so gewählt, dass der Zeitpunkt bzgl. eines Objekts als P1 für das erste Objekt und als P2 für das zweite Objekt wiedergegeben ist, und die Ankunftszeit am Wirkungsbereich 70 des jeweiligen Sortieraktors 60, 62, 64 als A1 für den einzelnen Sortieraktor 60 oder den primären Sortieraktor 62 wiedergegeben ist, und als A2 für den sekundären Sortieraktor 64 wiedergegeben ist. Dementsprechend kommt das in Förderrichtung FR hin zum Sortieraktor 60 erste geförderte Objekt 80 zum Zeitpunkt P1A1 am Wirkungsbereich 70 des einzelnen Sortieraktors 60 an. Das in Förderrichtung FR später zum Sortieraktor 60 zweite geförderte Objekt 80 kommt zum Zeitpunkt P2A1 am Wirkungsbereich 70 des einzelnen Sortieraktors 60 an. Wie in 5a gezeigt, ist der zeitliche Abstand zwischen dem die beiden Objekte 80, 80 am Wirkungsbereich 70 des Sortieraktors 60 ankommen größer als ein Sortieraktorzyklus des Sortieraktors 60.
  • Wie durch 5a gezeigt, kann daher lediglich eines von dem ersten Objekt 80 und dem zweiten Objekt 80 sicher vom Sortieraktor 60 aussortiert werden. Das zweite Objekt 80 passiert den Sortieraktor 60, obwohl es aufgrund seiner Objektklasse ebenfalls auszusortieren wäre.
  • Wie durch die 5b und 5c anhand der beiden Abstände P1A1 - P2A1 und P1A2 - P2A2 verdeutlicht, weisen die Objekte 80, 80 in etwa die gleiche Geschwindigkeit auf, und kommen daher bei den jeweiligen Sortieraktoren 62 und 64 in etwa mit dem gleichen zeitlichen Abstand an.
  • Die 5b und 5c zeigen beispielhaft, anhand zweier auszusortierender Objekte 80, 80 und zweier Sortieraktoren 60, also einem primären Sortieraktor 62 und einem sekundären Sortieraktor 64, zwei Möglichkeiten zum erfolgreichen Aussortieren der beiden auszusortierenden Objekte 80, 80. Der mit durchgängigen Strichen gezeichnete Verlauf im Diagramm gibt die Aktorstellung und -bewegung des primären Sortieraktors 62 wieder. Der strichliert wiedergegebene Verlauf im Diagramm gibt die Aktorstellung und -bewegung des sekundären Sortieraktors 64 wieder. Diese Darstellungsform hinsichtlich der Aktorstellung und -bewegung des primären und sekundären Sortieraktors 62, 64 gilt für die 6b, 6c, 7b und 7c analog.
  • Erfolgskriterium im Fall gemäß 5b ist, dass der primäre Sortieraktor 62, welcher zum Aussortieren des ersten Objekts 80 verwendet wurde, zum Zeitpunkt des Passierens durch das zweite Objekt 80 keinen Einfluss mehr auf dieses ausübt. Erfolgskriterium im Fall gemäß 5c ist, dass der primäre Sortieraktor 62, welcher zum Aussortieren vom zweiten Objekt 80 vorgesehen ist, bei dessen Aktivierung nicht noch einen Einfluss auf das kurz zuvor passierende erste Objekt 80 ausübt. Die für beide Fälle verfügbaren Zeitreserven sind als „tres“ in den 5b und 5c eingezeichnet. In den 5a, 5b und 5c wurde, wie insbesondere in den 6a bis 7c auch, davon ausgegangen, dass ein Objekt stets mittig in der Dauer in der der jeweilige Sortieraktor 60, 62, 64 in der aussortierenden Stellung ist, also mittig von th, getroffen werden soll.
  • Ist das Verhalten des jeweiligen Sortieraktors 60, 62, 64, wie beispielhaft in den 5a, 5b und 5c gezeigt dargestellt, oberhalb der Oberfläche der Fördereinrichtung 20 achsensymmetrisch zum Treffzeitpunkt, in diesem Fall zur Mitte von th, so besitzen beide Strategien zum Aussortieren der beiden auszusortierenden Objekte 80, 80, wie in den 5b und 5c gezeigt, dieselbe Zeitreserve tres. Der minimale zeitliche Abstand zwischen zwei Aussortierungen (tres = 0) kann nicht durch Erhöhen der Anzahl der eingesetzten Sortieraktoren vergrößert werden, sondern ist direkt von der Eingriffszeit (tu+ th+ td) der Sortieraktoren abhängig. Durch ein Hinzufügen weiterer Sortieraktoren kann jedoch vorteilhaft die Anzahl an Objekt 80, 90, die hintereinander mit minimalem Abstand aussortiert werden können, erhöht werden, da der Effekt der Rückstelldauer tr verringert oder eliminiert werden kann.
  • Im beispielhaften Falle der 5a, 5b und 5c würden bei pneumatischen Sortieraktoren 60 das Verwenden von zwei Sortieraktoren 60 anstatt eines Sortieraktors 60 keinen direkten Vorteil erzielen, da der Sortieraktor 60 beispielsweise über einen längeren Zeitraum hinweg in der aussortierenden Stellung verweilen kann, die Dauer th also derart verlängert werden kann, dass ein einzelner Sortieraktor 60 die beiden auszusortierenden Objekte 80, 80 aussortiert.
  • 6a, 6b und 6c zeigen beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren 60, wobei 6a beispielhaft einen Zustand eines einzelnen Sortieraktors 60 wiedergibt, und die 6b und 6c insbesondere Zustände mehrerer Sortieraktoren 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergeben.
  • 6a, 6b und 6c zeigen beispielhaft ein erstes auszusortierenden Objekt 80, gefolgt von einem nicht-auszusortierenden Objekt 90, mit einem stoßweisen mechanischen Sortieraktor 60 (6a) und einer erfindungsgemäßen Anordnung zweier stoßweiser mechanischer Sortieraktoren 60 mit jeweils einem primären Sortieraktor 62 und einem sekundären Sortieraktor 64 (6b und 6c).
  • Wie durch das Diagramm in 6b gezeigt, kann das erste Objekt 80 am primären Sortieraktor 62 zum Zeitpunkt P1A1 mittig bzgl. der Dauer th in der aussortierenden Stellung, vom primären Sortieraktor 62 aussortiert werden. Wie jedoch durch den Zeitpunkt P2A1 verdeutlicht, kommt das zweite Objekt 90 am Wirkungsbereich 70 des primären Sortieraktors 62 an, während dieser noch teilweise ausgelenkt ist. Bei einem mechanischen stoßweisen Sortieraktor 60 kann dabei zwar davon ausgegangen werden, dass das zweite nicht-auszusortierende Objekt 90 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit nicht aussortiert wird, dennoch kann ein unerwünschter Einfluss auf das nicht-auszusortierende Objekt 90 nicht ausgeschlossen werden. Werden stattdessen jedoch insbesondere mechanische Klappen verwendet oder ein pneumatischer Sortieraktor 60, kann ein Aussortieren des zweiten nicht-auszusortierenden Objekts 90 nicht ausgeschlossen werden. Mit anderen Worten bestünde eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass das zweite nicht-auszusortierende Objekt 90 unerwünscht, als Beifang, zusammen mit dem ersten auszusortierenden Objekt 80 aussortiert wird.
  • Wie durch die 6b und 6c anhand der beiden Abstände P1A1 - P2A1 und P1A2 - P2A2 verdeutlicht, weist das erste Objekt 80 eine höhere Geschwindigkeit als das zweite Objekt 90 auf, so dass die beiden Objekte 80, 90 am sekundären Sortieraktor 64 mit einem größeren zeitlichen Abstand ankommen als am primären Sortieraktor 62.
  • Wie durch das Diagramm in 6c gezeigt, kann das erste Objekt 80 am sekundären Sortieraktor 64 zum Zeitpunkt P1A2 mittig bzgl. der Dauer th in der aussortierenden Stellung, vom sekundären Sortieraktor 64 aussortiert werden. Wie durch den Zeitpunkt P2A2 verdeutlicht, kommt das zweite Objekt 90 am Wirkungsbereich 70 des sekundären Sortieraktors 64 an, während dieser in der Rückstellung ist, und daher kein passierendes Objekt aussortiert.
  • Wie aus einem Vergleich der 6b und 6c deutlich wird, kann auf Basis des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den zwei Objekten 80, 90 ein Sortieraktor 60, 62, 64 zum Aussortieren des auszusortierenden Objekts 80 so ausgewählt und gesteuert werden, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass das nicht-auszusortierende Objekt 90 mit aussortiert wird, vorteilhaft verringert wird. Der Geschwindigkeitsunterschied der beiden Objekte 80, 90 kann insbesondere als Wert eines räumlich-zeitliches-Korrelationskriteriums zwischen den beiden Objekten 80, 90 bestimmt, ermittelt oder geschätzt werden. Wie anhand der 6b und 6c daher beispielhaft illustriert, ermöglicht eine ein räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium zwischen Objekten 80, 90 berücksichtigende Sortieranlage 10, welche darüber hinaus entlang der Förderrichtung FR beabstandete Sortieraktoren 60, 62, 64 aufweist, vorteilhaft die Gefahr von Beifang zu verringern, und daher ein Sortieren von Objekten 80, 90 aus einem Materialstrom zu verbessern.
  • Für das in den 6a, 6b und 6c gezeigte Szenario hat eine Sortieranlage 10 umfassend zumindest einen primären Sortieraktor 62 und einen sekundären Sortieraktor 64, welcher stromabwärts des primären Sortieraktors 62 angeordnet ist, im Vergleich zu einem System mit einem einzelnen Sortieraktor 60 insbesondere dann einen Vorteil, wenn die zeitlichen Abstände der Objekte zur Ankunft am Wirkungsbereich 70 der jeweiligen Sortieraktoren 60, 62, 64 bei einem Sortieraktor größer ist als bei dem anderen Sortieraktor. Sollten daher festgestellt werden, dass zwei Objekte 80, 90 zueinander stets den gleichen zeitlichen Abstand an den jeweiligen Wirkungsbereichen 60 der Sortieraktoren 60, 62, 64 aufweisen, kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn einer der Sortieraktoren 60, 62, 64 so gesteuert wird, dass er zumindest eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt ablenkt oder beeinflusst, jedoch ohne es auszusortieren.
  • Das Beispiel gemäß der 6a, 6b und 6c gilt gleichermaßen für mechanische Sortieraktoren 60, wie für pneumatische Sortieraktoren 60.
  • 7a, 7b, und 7c zeigen beispielhafte Aktorstellung/Zeit-Diagramme von Sortieraktoren 60, wobei 7a beispielhaft einen Zustand eines einzelnen Sortieraktors 60 wiedergibt, und die 7b und 7c insbesondere Zustände mehrerer Sortieraktoren 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergeben.
  • Die 7a, 7b und 7c geben beispielhaft die Sortierung eines nicht-auszusortierenden Objekts 90, gefolgt von einem auszusortierenden Objekt 80, mit einem stoßweisen mechanischen Sortieraktor (7a) und einer erfindungsgemäßen Anordnung mit zwei stoßweisen mechanischen Sortieraktoren (7b und 7c), wieder.
  • Wie durch das Diagramm in 7b gezeigt, kann das zweite Objekt 80 am primären Sortieraktor 62 zum Zeitpunkt P2A1 mittig bzgl. der Dauer th in der aussortierenden Stellung, vom primären Sortieraktor 62 aussortiert werden. Wie jedoch durch den Zeitpunkt P1A1 verdeutlicht, kommt das erste Objekt 90 am Wirkungsbereich 70 des primären Sortieraktors 62 an, während dieser bereits teilweise ausgelenkt ist, also bereits relativ zur Oberfläche der Fördereinrichtung 20, wie beispielsweise einer Rutsche oder Rille, ausgelenkt ist. Unabhängig vom Typ des Sortieraktors 60 kann hierbei die Gefahr, dass das erste nicht-auszusortierende Objekt 90 als Beifang mit aussortiert wird, nicht ausgeschlossen werden.
  • Wie durch die 7b und 7c anhand der beiden Abstände P1A1 - P2A1 und P1A2 - P2A2 verdeutlicht, weist das erste Objekt 90 eine höhere Geschwindigkeit als das zweite Objekt 80 auf, so dass die beiden Objekte 80, 90 am sekundären Sortieraktor 64 mit einem größeren zeitlichen Abstand ankommen als am primären Sortieraktor 62.
  • Wie durch das Diagramm in 7c gezeigt, kann das zweite Objekt 80 am sekundären Sortieraktor 64 zum Zeitpunkt P2A2 mittig bzgl. der Dauer th in der aussortierenden Stellung vom sekundären Sortieraktor 64 aussortiert werden. Wie durch den Zeitpunkt P1A2 verdeutlicht, kommt das erste Objekt 90 am Wirkungsbereich 70 des sekundären Sortieraktors 64 an, während dieser noch nicht relativ zur Oberfläche der Fördereinrichtung 20 ausgelenkt ist, und daher mit hoher Wahrscheinlichkeit kein passierendes Objekt aussortiert.
  • Wie auch aus einem Vergleich der 7b und 7c deutlich wird, kann auf Basis des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den zwei Objekten 80, 90 ein Sortieraktor 60, 62, 64 zum Aussortieren des auszusortierenden Objekts 80 so ausgewählt und gesteuert werden, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass das nicht-auszusortierende Objekt 90 mit aussortiert wird, vorteilhaft verringert wird. Der Geschwindigkeitsunterschied der beiden Objekte 80, 90 kann insbesondere als Wert eines räumlich-zeitliches-Korrelationskriteriums zwischen den beiden Objekten 80, 90 bestimmt, ermittelt oder geschätzt werden. Wie anhand der 7b und 7c daher beispielhaft illustriert, ermöglicht eine ein räumlich-zeitliches-Korrelationskriterium zwischen Objekten 80, 90 berücksichtigendes Sortieranlage 10, welche darüber hinaus entlang der Förderrichtung FR beabstandete Sortieraktoren 60, 62, 64 aufweist, vorteilhaft die Gefahr von Beifang zu verringern, und daher ein Sortieren von Objekten 80, 90 aus einem Materialstrom zu verbessern.
  • 8 zeigt einen beispielhaften Entscheidungsbaum gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher insbesondere als Grundlage für den Algorithmus oder die Sortierlogik der Sortieranlage 10 dienen kann.
  • Für den in 8 gezeigten Entscheidungsbaum sollen zunächst die folgenden Annahmen gelten.
    1. 1. „Jedes Objekt wird von maximal einem Sortieraktor aussortiert.“
    2. 2. „Der optimale Aktivierungszeitpunkt des Sortieraktors ist nur durch das dem Sortieraktor als auszusortierend zugeordnete Objekt gegeben.“
  • Die erste Annahme ermöglicht es, eine feste Zuordnung von einem bestimmten auszusortierenden Objekt zu einem Sortieraktor vorzunehmen, und ermöglicht es das Entscheidungsproblem entsprechend umzuformulieren: Es ist nun insbesondere die Aufgabe des Algorithmus der Sortieranlage 10 für alle Objekte 80, 90, die sich zwischen Beginn des optisch erfassten Bereichs und Ende des optisch erfassten Bereichs befinden, also insbesondere im Detektionsabschnitt 45 befinden, festzulegen, ob, wann und an welchem Sortieraktor diese aussortiert werden sollen.
  • Die zweite Annahme vereinfacht das Problem weiterhin insofern, dass der Aktivierungszeitpunkt nun durch die Wahl des jeweiligen Sortieraktors 60 fest determiniert ist. Es genügt nun also, dass der Algorithmus oder die Sortierlogik der Sortieranlage 10 für alle durch den Detektionsabschnitt 45 geförderten Objekte 80, 90 festlegt, ob, und an welchem Sortieraktor 60 diese aussortiert werden. Eine solche Festlegung des Aktivierungszeitpunkts kann z.B. sein, dass ein Sortieraktor 60 so von der Sortieranlage 10 gesteuert und aktiviert wird, dass ein Objekt 80 im Wesentlichen in der Mitte der Dauer th, in der der jeweilige Sortieraktor 60 in der aussortierenden Stellung ist, aussortiert wird.
  • Bei der Festlegung eines Aktivierungszeitpunkts, also eines Zeitpunkts zu dem die Sortieranlage 10 einen Sortieraktor 60 aussortierend steuert, und/oder bei der Bestimmung der Zeit th in welcher der Sortieraktor 60 in der Aktorstellung Aussortieren ist, können insbesondere auch Informationen über eine geometrische Ausdehnung des jeweiligen Objekts 80, 90, wie durch die Detektionseinrichtung 40, und insbesondere eine optische Detektionseinrichtung 40 erfasst, miteinbezogen werden. Bei pneumatischen Sortieraktoren 60 kann der Aktivierungszeitpunkt zu der die Sortieranlage 10 den Sortieraktor 60 aussortierend steuert beispielsweise mittels einer bereichsweise geschätzten Objektgeschwindigkeit an die geometrische Ausdehnung des auszusortierenden Objekts 80 angepasst werden. Entsprechend ist in diesem Fall die geometrische Ausdehnung des Objekts 80, 90 entlang der Förderrichtung FR ein weiterer Einflussfaktor auf den Aktivierungszeitpunkt, zu der die Sortieranlage 10 einen Sortieraktor 60 aussortierend steuert.
  • Mit Hilfe der vorstehend genannten Annahmen kann das Problem der Sortieranlage 10, welchem mittels des Algorithmus oder der Sortierlogik der Sortieranlage 10 begegnet wird, über einen Entscheidungsbaum, wie in 8 dargestellt, visualisiert werden. Hierbei repräsentieren die einzelnen Ebenen die jeweiligen Objekte und die Möglichkeiten pro Ebene ein Objekt durch einen der stromabwärts folgend bereitgestellten Sortieraktoren 60 aussortiert zu werden, inklusive der Möglichkeit, dass kein Aussortieren erfolgt. Der Algorithmus oder die Sortierlogik der Sortieranlag 10 kann insbesondere konfiguriert sein, jeden Pfad zu evaluieren und nach einer abgeschlossenen oder abschnittsweise abgeschlossenen Evaluation den erfolgreichsten Pfad auszuwählen, um die Sortieraktoren 60 entsprechend des ausgewählten Pfades zu steuern. Weitere beispielhafte Algorithmen oder Sortierlogiken können beispielsweise nur einen Teil der Pfade des Entscheidungsbaumes evaluieren. Zusätzlich oder alternativ können weitere beispielhafte Algorithmen oder Sortierlogiken beispielsweise keinen erfolgreichsten Pfad ermitteln, sondern nur lediglich einen erfolgreichen Pfad aus einer Mehrzahl erfolgreicher Pfade auswählen, z.B. den als erstes gefundenen erfolgreichen Pfad zum Aussortieren aller auszusortierender Objekte 80, bei dem ein Aussortieren nicht-auszusortierender Objekte 90 vorzugsweise vermieden wird.
  • Wie durch 8 am Beispiel des „Objekts 1“ und des „Objekts 2“ gezeigt, können die jeweiligen Objekte gemäß A0: nicht aussortiert werden, gemäß A1: am primären Sortieraktor 62 aussortiert werden, gemäß A2: am sekundären Sortieraktor 64 aussortiert werden, oder gemäß A3: am tertiären Sortieraktor 66 aussortiert werden. Für dieses einfache Beispiel von nur zwei Objekten 80, 90, ergeben sich bei drei stromabwärts nacheinander angeordneten Sortieraktoren 60 bereits 16 zu bewertende Pfade. Die Evaluierung der Pfade kann insbesondere anhand der Überlegungen gemäß den Diagrammen, wie in den 5a bis 7c veranschaulicht, erfolgen. Die Komplexität nimmt dabei mit einer zunehmenden Anzahl von Objekten 80, 90 zu, so dass ein erfolgreicher Pfad beispielsweise anhand einer vorbestimmten Maximalzahl von im Materialstrom aufeinander folgender Objekte 80, 90 von der Sortieranlage 10 ausgewählt wird.
  • 9 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Aussortieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das in 9 gezeigte beispielhafte Flussdiagramm gibt ein allgemeines regelbasiertes Verfahren des Aussortierens wieder, analog zu 8. Die weiteren 10 und 11 können als Spezialfälle des in 9 dargestellten Zusammenhangs betrachtet werden. Das Diagramm in 10 zeigt ein weiteres Flussdiagramm zum Aussortieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und basiert auf der Regel, dass ein Objekt 80, 90, sofern es ein auszusortierendes Objekt 80 ist, immer am ersten verfügbaren Sortieraktor 60, also am in Förderrichtung FR ersten zu einer prädizierten Ankunftszeit einsatzbereiten Sortieraktor 60, aussortiert wird. Dies kann als beispielhafte Vereinfachung des Entscheidungsbaumes aus 8 angesehen werden, bei dem wiederholt jeweils nur ein Objekt betrachtet wird, der Entscheidungsbaum also nur eine Ebene aufweist, und die Entscheidung zwischen den Sortieraktoren 60 sofort entsprechend der genannten Regel erfolgt. Der in 10 dargestellte innere Kreislauf wird daher für jedes Objekt 80, 90 wiederholt. Mit Bezug auf den Entscheidungsbaum aus 8 ist dies so zu verstehen, dass der Entscheidungsbaum von oben nach unten durchschritten wird, wobei in jeder Ebene sofort eine Zwischenentscheidung für ein einzelnes Objekt 80, 90 erfolgt und Pfade, die nicht dieser Entscheidung entsprechen, im Weiteren ignoriert werden.
  • Bei dem in 10 dargestellten Flussdiagramm werden beispielhaft nicht-auszusortierende Objekte 90 nicht betrachtet bzw. ignoriert.
  • 10 basiert im Wesentlichen auf den Überlegungen des Flussdiagramms aus 9, so dass Entsprechendes aus 9 auch für 10 gilt. Wie bereits erwähnt, liegt dem Flussdiagramm in 10 die Regel zugrunde, dass ein auszusortierendes Objekt 80 immer am ersten verfügbaren Sortieraktor 60, also am in Förderrichtung FR ersten zu einer prädizierten Ankunftszeit einsatzbereiten Sortieraktor 60, aussortiert wird. Die Prädiktion kann dabei analog zu den Überlegungen, wie zu den 5a bis 7c hervorgehoben, erfolgen, also insbesondere in Abhängigkeit der Stellung eines jeweiligen Sortieraktors 60 zu einer Ankunftszeit eines Objekts 80.
  • Durch die Nutzung des jeweils ersten verfügbaren Sortieraktors 60 wird vorteilhaft eine vergleichsweise kurze Prädiktionsphase erreicht, also insbesondere eine kurze Ermittlung eines erfolgreichen Pfades erreicht, indem der erste verfügbare Sortieraktor 60 derjenige ist, der am nächsten zur letzten Erfassung eines betreffenden Objekts 80 liegt. Dies ermöglicht entsprechend ein zuverlässiges Aussortieren von auszusortierenden Objekten 80 sicherzustellen, während ein Rechenaufwand vorteilhaft gering ist, so dass eine sowohl genau sortierende als auch ressourcenschonende Sortieranlage 10 bereitgestellt werden kann. Je nach Position eines Objekts 80, einem Detektionsabschnitt 45 der Detektionseinrichtung 40 und dem Ermitteln eines neuen Pfades, kann beispielsweise die Möglichkeit erhalten werden, bei einem Fehlversuch eines Aussortierens einen zweiten Versuch zum Aussortieren vorzunehmen.
  • Die in 10 wiedergegebene Regel wird iterativ vom ersten, d.h. dem in Förderrichtung FR den Sortieraktoren 60 nächsten Objekt 80, bis zum letzten Objekt 80 wiederholt.
  • In der in 10 dargestellten inneren Schleife wird ab „Objekt i wird nicht von bereits in Bewegung befindlichem Sortieraktor aussortiert?“ bis „i = Anzahl der Objekte?“ das zukünftige Verhalten der Sortieraktoren 60, also die Bewegung sowie die Stellung der Sortieraktoren 60, wie insbesondere in den 4a bis 7c veranschaulicht, prädiziert.
  • Wird ein Sortieraktor 60 durch die oben genannte Regel als zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Objekt 80 aussortierend ausgewählt, so ist dieser Sortieraktor 60 für die Prädiktion des zukünftigen Verhaltens während seiner Zyklusdauer, die insbesondere die Zeiten oder Dauern ta, tu, th, td und tr umfassen kann, nicht mehr verfügbar und kann damit für Objekte 80, die innerhalb des hierdurch definierten Zeitintervalls den Sortieraktor 60 passieren, nicht zum Aussortieren eingesetzt werden.
  • Zu beachten ist, dass die Blockade eines Sortieraktors 60 für die komplette Zyklusdauer des Sortieraktors 60 beispielsweise bei pneumatischen Aktoren und bei kurz nacheinander ankommenden auszusortierenden Objekten 80 unter Umständen nicht notwendig ist, da der Sortieraktor 60 beispielsweise länger in der aussortierenden Stellung verweilen kann.
  • Wie durch 11 verdeutlicht, kann der Nicht-Beachtung nicht-auszusortierender Objekte 90, wie eingangs zur 10 erwähnt, vorteilhaft entgegengewirkt werden, indem in der inneren Schleife, wie in 10 gezeigt, zusätzlich die Sortieraktoren 60 auch bei nicht-auszusortierenden Objekten 90 so lange blockiert werden, bis die jeweiligen nicht-auszusortierenden Objekte 90 die Wirkungsbereiche 70 der jeweiligen Sortieraktoren 60 passiert haben.
  • Im Lichte der vorstehend diskutierten Figuren und insbesondere in Betrachtung des Entscheidungsbaumes aus 8 können weitere beispielhafte Flussdiagramme und Regeln zur Steuerung der Sortieraktoren 60 durch die Sortieranlage 10 gebildet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen können räumlich-zeitliche-Korrelationen aufgrund von unterschiedlichen Ankunftszeitdifferenzen der Objekte 80, 90 an unterschiedlichen Sortieraktoren 60 (siehe insbesondere die 5a bis 7c), ebenso wie zeitlich in die Zukunft gewandte räumlich-zeitliche-Korrelationen beachten werden, indem die Anzahl der Ebenen des Entscheidungsbaumes während der Suche nach einem geeigneten Pfad erhöht wird. Wie bereits erwähnt, würde idealerweise der ganze Entscheidungsbaum für alle Objekte 80, 90 ausgewertet werden, ohne dass eine Zwischenentscheidung für einzelne Sortieraktoren 60 und damit ein wiederholtes Aufbauen des Entscheidungsbaumes für unterschiedliche Objekte 80, 90 erfolgt. Um nicht den kompletten Entscheidungsbaum aufbauen zu müssen, kann der Entscheidungsbaum in beispielhaften Ausführungsformen auf eine Tiefe von z.B. drei beschränkt werden, anschließend eine Zwischenentscheidung herbeigeführt werden, und daran anschließend ausgehend von dieser Zwischenentscheidung ein weiterer Entscheidungsbaum der beispielhaften Tiefe von drei für die nächsten drei Objekte 80, 90 gebildet werden. In diesem Fall wären zumindest räumlich-zeitliche-Korrelationen zwischen drei aufeinanderfolgenden Objekten 80, 90 berücksichtigt. Zwar kann die Tiefe des Entscheidungsbaums entsprechend erhöht werden. Zu beachten ist jedoch, dass dabei die Komplexität und Rechenzeit ansteigt. Während ein Modell, wie beispielhaft anhand der 10 und 11 gezeigt, daher insbesondere eine schnelle Berechnung einer Vielzahl von Pfaden für aufeinanderfolgende Objekte 80, 90 ermöglicht, ermöglicht ein tieferes Modell insbesondere eine genaue Berücksichtigung räumlich-zeitlicher-Korrelationen mehrerer Objekte 80, 90, wodurch insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang verringert werden kann.
  • In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann die Sortieranlage 10 die Sortierlogik zur Steuerung der Sortieraktoren 60 insbesondere anhand eines stochastisch modell-prädiktiven Reglers vornehmen. Ziel der modell-prädiktiven Regelung (MPC) ist es, eine möglichst optimale Stellwertsequenz, d.h. Werte die als Eingang für das zu regelnde System dienen, zu finden. Hierzu wird für das betrachtete System bei jedem Aufruf des Reglers von diesem eine optimale Stellwertsequenz über einen N Zeitschritte umfassenden Prädiktionshorizont bestimmt. Üblicherweise wird der erste Eintrag oder die ersten M-Einträge der sich so ergebenden optimalen Stellwertsequenz zur Regelung des Systems verwendet. Hierbei ist die Länge des Prädiktionshorizonts größer als die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufrufen des MPC. Beim nächsten Aufruf des Reglers erfolgt erneut eine Berechnung der optimalen Stellwertfrequenz, umfassend nun einen im Vergleich zum vorherigen Aufruf verschobenen Prädiktionshorizont. Bei jedem Aufruf wird also ein Optimierungsproblem umfassend N Zeitschritte zur Bestimmung der Stellwertsequenz gelöst. Das zu regelnde System wird hierbei im Allgemeinen als dynamisches, nichtlineares, zeitvariantes System entsprechend xk+1= ak(xk,uk,wk) modelliert, wobei xk den Zustand des Systems, uk das Eingangssignal des Systems (welches z.B. von der Steuerungs- und/oder Regeleinheit vorgegeben wird) und wk das Modellierungsunsicherheiten beschreibende Systemrauschen (jeweils zum diskreten Zeitpunkt k) bezeichnet. Der Zustand eines Systems beschreibt hierbei die kleinste Menge von Variablen die das zukünftige Verhalten des Systems vollständig bestimmen, wenn ihre Werte zum aktuellen Zeitpunkt sowie alle aktuellen und zukünftigen Eingangswerte und Störgrößen bekannt sind. Die (nichtlineare, zeitvariante) Funktion ak bildet den vorherigen Zustand, Systemeingang und das Systemrauschen auf den neuen Zustand zum Zeitpunkt k + 1 ab. Die Variablen xk, uk und wk sind insbesondere vektorielle Größen. Das zukünftige Verhalten des Systems lässt sich mit Hilfe der oben stehenden Gleichung modellieren. Der MPC nutzt entsprechend seinem Namen dieses Modell, um basierend auf dem simulierten zukünftigen Verhalten des Systems eine Entscheidung für optimale Stellgrößen zu treffen. Sind die zu jedem Zeitpunkt möglichen Stellwerte aus einer diskreten (endlichen) Stellgrößenmenge, so kann eine Optimierung z.B. durch eine Entscheidungsbaumsuche, bei der ein Entscheidungsbaum basierend auf den möglichen Stellgrößen bis zum Erreichen des Prädiktionshorizonts aufgebaut wird, erfolgen. Für jeden Pfad werden anschließend Kosten berechnet und der Pfad mit den niedrigsten Kosten als optimale Stellgrößensequenz genutzt. Die Kosten erfassen hierbei die Güte mit welcher jeder Pfad die vorliegende Regelaufgabe erfüllt. Sie sind üblicherweise eine Funktion der Zustände und Stellgrößen. In einem einfachen Fall setzen sie sich z.B. aus der quadratischen Abweichung der Trajektorie des Systems von einer Solltrajektorie zu jedem Zeitpunkt zusammen (z.B. Null für alle Zeiten, falls gewünscht). Bei stochastischen MPCs wird insbesondere unterschieden zwischen:
    • Open-Loop-Feedback: Der Zustand wird zur Berechnung der optimalen Stellwertsequenz rein auf Basis des Systemmodells prädiziert, es erfolgt also keine Zustandsrückführung.
  • Closed-Loop-Feedback mit direkt zugänglichen Zuständen: Es wird berücksichtigt, dass am realen System zu jedem Zeitschritt Messungen durchgeführt werden können. Bei diesem Ansatz wird davon ausgegangen, dass der komplette Systemzustand direkt und ohne Unsicherheiten gemessen werden kann. Für die Prädiktion des zukünftigen Verhaltens werden die Auswirkungen der Verfügbarkeit solcher Messungen, insbesondere auf die Systemunsicherheit, berücksichtigt. Probleme dieser Art sind insbesondere bei wertdiskreten Zuständen und Stellgrößen auch als Markov'sche Entscheidungs-Prozesse (MDP) bekannt.
  • Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen: Es wird ebenfalls berücksichtigt, dass vom realen System in Zukunft Messungen vorliegen und es werden deren Auswirkungen während der Prädiktion des zukünftigen Verhaltens miteinbezogen. Hierbei muss jedoch nicht der komplette Zustand perfekt gemessen werden, sondern es können Messungen zk mit diesem über die im Allgemeinen nichtlineare, zeitvariante Messgleichung zk=hk(xk,vk) mit Messrauschen vk zusammenhängen. Probleme dieser Art sind insbesondere bei wertdiskreten Zuständen und Stellgrößen auch als partiell beobachtbaren Markov'sche Entscheidungs-Prozesse (POMDP, engl. partially observable Markov decision process) bekannt. Ein solcher stochastischer Regler beinhaltet neben dem eigentlichen Regler einen Zustandsschätzer, welcher die nicht direkt messbaren Zustände aus den gegebenen Messdaten schätzt.
  • Üblicherweise bildet Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen Vorgänge in realen Systemen am besten ab, ist aber auch am schwersten zu lösen und erfordert daher Approximationsansätze, wohingegen die beiden anderen Klassen selbst Vereinfachungen bzw. Approximationen des eigentlich zu simulierenden Gesamtsystems darstellen, aber je nach gewähltem Systemmodell, Kosten und Art der Stellgrößenmenge in ausreichend kurzer Rechenzeit geschlossen gelöst werden können. Zur Diskussion der genannten Ansätze sowie zu Möglichkeiten der Lösung der sich hieraus ergebenden Optimierungsprobleme wird auf Bertsekas, Dimitri P. „Dynamic Programming and Optimal Control“, 4th edition, Bd. 1, Athena Scientific, 2017, und Weißel, Florian, „Stochastische Modell-Prädiktive Regelung Nichtlinearer Systeme“, KIT Scientific Publishing, 2009, verwiesen.
  • Im Folgenden wird beschreiben, wie eine beispielhafte Ausführungsform umfassend einen stochastischen MPC für einen Rillensortierer ausgeführt sein kann. Hierfür wird davon ausgegangen, dass Bilder einer Flächenkamera, welche den Bereich eines Arrays von Sortieraktoren ebenfalls erfasst, verfügbar sind. Ebenso wird als Teil des Reglers das Multitarget-Tracking (MTT) bzw. das Predictive Tracking, wie in WO 2015/128174 A1 beschrieben, verwendet.
  • Der Zustand umfasst den Multitarget-Tracking-Zustand xk MTT=[xk (1)T xk (2)T ...]T mit den Zuständen der einzelnen Objekte xk (i). Z.B. bei Verwendung eines Constant-Velocity-Modells (CV-Modells) besteht dieser aus Position und Geschwindigkeit des Objekts 80, 90, d. h. x _ k ( i ) = [ x k ( i ) x ˙ k ( i ) ] T
    Figure DE102022118414A1_0001
    wobei x ˙ k ( i )
    Figure DE102022118414A1_0002
    die zeitliche Ableitung von xk (i) bezeichnet. Ist das zugehörige Systemmodell, welches die Objektbewegung beschreibt, linear und zeitinvariant, wie z.B. bei Verwendung eines CV-Modells, so handelt es sich um ein lineares, zeitinvariantes System mit wertekontinuierlichen Zuständen. Die beschreibenden Systemmatrizen sind dann bei Annahme keiner Wechselwirkungen zwischen den Objekten 80, 90, also wenn keine Kollisionen zwischen den Objekten 80, 90 berücksichtigt werden, Kollisionen also vernachlässigt werden, direkt aus dem gewählten Modell (z.B. CV-Modell) gegeben und die einzelnen Objekte 80, 90 bewegen sich unabhängig voneinander. Findet keine Wechselwirkung zwischen einem Objekt 80, 90 und einem Sortieraktor 60 statt, ist das Teilsystem welches das Objekt 80, 90 beschreibt autonom, d.h. es wirken keine weiteren Eingänge uk, wie beispielsweise Kräfte oder Beschleunigung, auf das Objekt 80, 90. Des Weiteren beinhaltet der Zustand die Sortieraktoren 60 xK AKTOREN=[xk (A1) xk (A2) ...]T mit den Zuständen der einzelnen Aktoren xk (Ai). Die Zustände wechseln hierbei entsprechend den Aktorstellungen des Sortieraktors 60 aus 4 und beinhalten z.B. zusätzlich den Aktivierungszeitpunkt, um einen Wechsel der Aktorstellung des Sortieraktors 60 vorhersagen zu können. Das Teilsystem ist entsprechend nichtlinear. Unsicherheiten im Aktormodell können in diesem Schritt über zusätzliche Rauschterme ebenfalls modelliert werden. Eingang des jeweiligen Aktormodells ist eine Aktivierung zum vorbestimmten Aktivierungszeitpunkt. Das Aktormodell ist unabhängig von den Objektmodellen, ebenso wie einzelne Aktorzustände oder Aktorstellungen voneinander unabhängig sind. Für das Aktormodell bietet sich insbesondere auch eine zeitkontinuierliche und/oder wertekontinuierliche Darstellung an, z B. in Form der Position- und der Geschwindigkeit eines mechanischen Aktors.
  • Allerdings besteht zwischen den Sortieraktoren 60 und den Objekten 80, 90 eine Wechselwirkung, welche ebenfalls im Systemmodell wie nachstehend erläutert modelliert wird. Vereinfachend wird angenommen, dass bei einem „Treffer“, d.h. ein Objekt 80, 90 trifft am Sortieraktor 60 ein, während sich der Sortieraktor 60 in aussortierender Stellung befindet, das entsprechende Objekt 80, 90 aus xk MTT entfernt wird. Um insbesondere auch beim Nicht-Aussortieren eines auszusortierenden Objekts 80 und/oder beim Aussortieren eines nicht-auszusortierenden Objekts 90 das jeweilige Objekt 80, 90 weiter tracken zu können, bietet sich hier auch die Nutzung von Track-Scores und eine Implementierung eines Multitarget-Trackings wie in Pfaff, Florian „Multitarget Tracking Using Orientation Estimation for Optical Belt Sorting“, KIT Scientific Publishing, 2019, beschrieben an. Alternativ kann auch eine Zustandsänderung des betreffenden Objekts 80, 90 durch z.B. einen Stoßvorgang modelliert werden. Erfolgt die Berechnung des Kontaktes in kontinuierlicher Zeit, um insbesondere nicht vernachlässigbare Fehler durch eine Zeitdiskretisierung zu verhindern, erfordert dies zunächst die Berechnung der Ankunftszeit oder einer Ankunftszeitverteilung der Objekte 80, 90 an den jeweiligen Wirkungsbereichen 70 der Sortieraktoren 60. Das Gesamtmodell ist somit durch ein nichtlineares, zeitinvariantes System mit sowohl kontinuierlich als auch diskret-wertigen Zustandsteilen modelliert und berücksichtigt sowohl Objektbewegungen als auch die Sortieraktoren 60 sowie die Wechselwirkungen zwischen Sortieraktoren 60 und Objekten 80, 90. Es handelt sich hierbei um ein hybrides System, da es sowohl interagierende kontinuierliche als auch diskrete Dynamikanteile beschreibt und damit u.a. schaltenden Charakter aufweist. Dies liegt insbesondere an der Sortieraktor-Objekt-Interaktion. Je nach Modellierungsgrad des Sortieraktors 60 kann dieser selbst aber auch als hybrides System angesehen werden. Einzelne Teilsysteme des Gesamtmodells können als linear angenommen werden. Den Eingang des Gesamtsystems stellen die Aktivierungszeitpunkte für die einzelnen Sortieraktoren 60 durch die Sortieranlage 10 dar. Diese sind von der Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 zu bestimmen.
  • Die Zustände der Objekte 80, 90 sind nicht vollständig zugänglich oder beobachtbar, da bei der beispielhaften Verwendung einer Kamera immer nur die Positionen, nicht aber z.B. die Geschwindigkeiten der Objekte 80, 90 gemessen werden können. Außerdem sind durch Kameramessungen üblicherweise x- und y-Position der Objekte 80, 90 gegeben, wovon im Falle eines Rillensortierers nur die x-Positionen entlang der Förderrichtung FR direkt weiterverarbeitet werden müssen, unter der Annahme, dass die Rille entlang der das Objekt 80, 90 gefördert wird, bekannt ist. Des Weiteren weisen die Positionsmessungen üblicherweise einen zufälligen aber zeitinvarianten Fehler auf, der im Messrauschen v berücksichtigt wird. Genannte Faktoren können z.B. durch ein lineares Messmodell für das jeweilige Objekt 80, 90 erfasst werden. Zu beachten ist jedoch, dass die Messungen typischerweise nicht zu den Zuständen der einzelnen Objekte 80, 90 zugeordnet sind. Es ist, wie im Multitarget-Tracking üblich, ein Assoziationsproblem zu lösen. Dies kann mit den z.B. in der WO 2015/128174 A1 vorgestellten Verfahren erfolgen. Ein Regler dieser Ausführungsform kann somit insbesondere die in der WO 2015/128174 A1 vorgestellten Verfahren integrieren.
  • Um eingehende Messungen auch während oder nach dem Aussortieren eines Objekts 80, 90 korrekt den Objektzuständen zuzuordnen, insbesondere im Falle eines Detektionsabschnitts 45, welcher einen oder mehrere der Sortieraktoren 60 mit umfasst, können insbesondere weitere Schritte vorgenommen werden:
    • - Für eine Modellierung eines Entfernens eines Objekts 80, 90 aus dem Materialstrom (ebenso wie in leicht abgewandelter Form mittels Track-Scores) könnten real erhaltene Messungen eines solchen Objekts 80, 90 zunächst identifiziert, danach aber nicht einem Zustand zugeordnet werden.
    • - Für eine Modellierung z. B. eines Stoßvorgangs könnte berücksichtigt werden, wie sich die dreidimensionale Bewegung des Objekts 80, 90 oder der Objekte 80, 90 auf die insbesondere planare Messung durch die eingesetzte Kamera auswirkt.
  • In beiden Fällen können nicht eindeutige oder grob approximierende Abbildungen z.B. vorteilhaft durch ein erfindungsgemäßes seitliches Aussortieren vermieden werden.
  • Für die Aktoren kann z.B. angenommen werden, dass vollständige Messungen des Aktorzustands des Sortieraktors 60 durch direkte Abfrage der Sortieraktoren 60 verfügbar sind. Das Messmodell des Gesamtmodells ist insgesamt ein nichtlineares Modell. Zu beachten bei einem zeitdiskreten Aktormodell ist zudem, dass aufgrund des unterschiedlichen Taktes, mit dem neue Messungen eintreffen und der Frequenz, mit dem die Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 das Systemverhalten gemäß der Systemgleichung simuliert (diese könnte sehr viel höher gewählt werden, da die Sortieraktoren 60 vorzugsweise sehr viel schneller Arbeiten als der Takt der optischen Detektionseinrichtung 40, insbesondere der Kamera), nicht zu jedem Zeitpunkt k neue Messungen zur Verfügung stehen. Bei einer zeitkontinuierlichen Modellierung ist dies nicht der Fall.
  • Das System besitzt gemischte diskret-kontinuierliche Stellgrößen, dargestellt durch den Index der zu aktivierenden Aktoren und der Aktivierungszeitpunkte. Diese sind von der Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 zu bestimmen.
  • Die Kosten einer Kostenfunktion zum möglichen Aktualisieren der Sortieranlage 10 und/oder zum Bestimmen kostenreduzierender Stellgrößen durch den MPC beinhalten beispielsweise
    • - Strafterme für fälschlicherweise nicht aussortierte auszusortierende Objekte 80 und/oder
    • - Strafterme für fälschlicherweise aussortierte nicht-auszusortierende Objekte und/oder
    • - Strafterme für zeitliche Abweichungen und/oder bzgl. der Treffgenauigkeit eines Objekts 80, 90, wie zum Beispiel eine Abweichung der Ankunftszeit eines Objekts 80, 90 am Wirkungsbereich 70 eines Sortieraktors 60 von der gewünschten oder vorher geschätzten oder bestimmten Ankunftszeit des jeweiligen Objekts 80, 90, und bei Verwendung von Unsicherheiten für Ankunftszeiten, z.B. Wahrscheinlichkeitsmasse der prädizierten Ankunftszeitverteilung außerhalb des Intervalls th in dem der Sortieraktor 60 in einer aussortierenden Stellung ist und/oder
    • - Strafterme für geringe zeitliche Abstände zwischen einer Wirkung eines Sortieraktors 60 und vorhergehenden oder nachfolgenden Objekten 80, 90, die den Sortieraktor 60 passieren, enthalten. Die Strafterme können beispielsweise in Form einer Zeitreserve, oder falls eine prädizierte Ankuftszeitverteilung gegeben ist, in Form einer Wahrscheinlichkeit bzw. Unsicherheit weitergegeben und insbesondere zur Aktualisierung der Sortieranlage 10 verwendet werden.
  • Weitere Strafterme können beispielhaft anhand der Öffnungszeiten von Ventilen pneumatischer Sortieraktoren 60 berechnet werden, insbesondere wegen des energetisch aufwendigen Druckluftverbrauchs.
  • Für den stochastischen MPC in dieser beispielhaften Ausführungsform können, analog zu den Annahmen, wie in 8 hervorgehoben, die folgenden Annahmen zur Vereinfachung des Problems aufgestellt werden:
    1. 1. „Jedes Objekt wird von maximal einem Sortieraktor getroffen.“
    2. 2. „Der optimale Aktivierungszeitpunkt ist nur durch das dem Sortieraktor zugeordnete Objekt gegeben.“
  • Die Annahme 1 und die Annahme 2 ermöglichen den Aufbau eines Entscheidungsbaumes, da sich das Regelungsproblem von einem Problem mit diskret-kontinuierliche Stellgrößen zu einem Problem mit rein diskreten Stellgrößen vereinfacht. Im Gegensatz zu klassischen stochastischen MPCs bietet es sich an, die Baumtiefe nicht anhand der Länge des Prädiktionshorizonts, sondern anhand der betrachteten Objekte 80, 90 festzulegen.
  • Aufgrund der Unsicherheitsbetrachtung mit Hilfe des stochastischen MPCs ist es nun aber möglich, auch mit Unsicherheiten behaftete Informationen (z.B. in den Ankunftszeiten und den Aktorzuständen der Sortieraktoren 60) mit in die Entscheidung zur Steuerung eines Sortieraktors 60 durch die Sortieranlage 10 einzubeziehen und entsprechend einen Sortieraktor 60 mit hoher Erfolgswahrscheinlichkeit bezüglich des Aussortierens eines auszusortierenden Objekts 80 zu wählen. Erscheint die Unsicherheit für einen Treffer an allen Sortieraktoren 60 jedoch sehr hoch, können durch Lockerung von Annahme 1 einem Objekt 80, 90 auch mehrere Sortieraktoren 60 zugeordnet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die beteiligten Sortieraktoren 60 für eine bestimmte Zeit nicht für ein weiteres Aussortieren zur Verfügung stehen müssen. In diesem Fall wäre es der Steuer- und/oder Regeleinheit erlaubt, mehrerer Pfade des Entscheidungsbaumes gleichzeitig zu wählen, sollte dies die Kosten gemäß der Kostenfunktion senken.
  • Ein möglicher Nachteil an Annahme 2 ist, dass z.B. geringfügige Verschiebungen der Aktivierungszeitpunkte eines Sortieraktors 60 zu geringfügig höheren Zeitreserven für nachfolgende Objekte 80, 90 führen können, diese Art der Berücksichtigung von Wechselwirkungen zwischen Objekten 80, 90 jedoch durch Annahme 2 verhindert wird. Wie bereits zu 8 beschrieben, kann auch mit Annahme 2 eine Anpassung des Aktivierungszeitpunktes und/oder der Zeit th, in welcher der Sortieraktor 60 in der Aktorstellung Aussortieren ist, an die räumliche Ausdehnung des Objekts 80, 90 entlang der Förderrichtung FR erfolgen.
  • Im Folgenden wird das Regelproblem und der stochastische MPC beschrieben, wobei von beiden Annahmen 1 und 2 ausgegangen wird. Ausgehend von den oben genannten Erläuterungen lässt sich das Regelproblem wie folgt charakterisieren:
    • - nichtlineares Systemmodell,
    • - nichtlineares Messmodell (mit nicht vollständig direkt zugänglichen Zuständen),
    • - diskrete Stellgrößen,
    • - im Allgemeinen nicht-quadratische Kosten.
  • Hier wird vorzugsweise ein Verfahren aus dem Open-Loop-Feedback oder dem Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen gewählt. Dabei weisen Verfahren des Open-Loop-Feedbacks wesentliche Charakteristiken, wie zu den 8 bis 11 beschrieben, auf. Die Flussdiagramme und der Entscheidungsbaum gemäß der 8 bis 11 können je nach Ausführungsform als eine einfache Form eines Open-Loop-Feedback-Verfahrens angesehen werden.
  • Die Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 kann, insbesondere bei jedem Aufruf der Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10, die folgenden Schritte ausführen:
    1. 1. Messen der aktuellen Objektpositionen,
    2. 2. Abfragen der aktuellen Aktorzustände der Sortieraktoren 60,
    3. 3. Zuordnung der gemessenen Objektpositionen zu den prädizierten Positionen (MTT), insbesondere unter Berücksichtigung des geänderten Verhaltens durch Aussortieren,
    4. 4. Filterung der aktuellen Objektpositionen (MTT),
    5. 5. Simulation des zukünftigen Verhaltens:
      • - Aufbauen des Entscheidungsbaums aus den Stellgrößen zur Aktivierung der Sortieraktoren,
      • - Simulation jedes Pfades mit Hilfe des Systemmodells, bei Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen zusätzlich unter Berücksichtigung neuer Messungen die alle j Zeitschritte eintreffen,
      • - Berechnung der Kosten für jeden Zweig,
      • - Entscheidung für einen Zweig, Senden der Stellsequenz an die Sortieraktoren 60 durch die Sortieranlage 10, insbesondere durch die Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10,
    6. 6. Nutzen des Prädiktionsergebnisses für den nächsten j-ten Zeitschritt und der gewählten Stellsequenz (MTT).
  • Der Schritt gemäß Punkt 5 kann in anderen beispielhaften Ausführungsformen in abgewandelter Form zur effizienten Berechnung der Entscheidungsbaumsuche (siehe z.B. Weißel, Florian, „Stochastische Modell-Prädiktive Regelung Nichtlinearer Systeme“, KIT Scientific Publishing, 2009) gestaltet werden.
  • Die so konfigurierte Sortieranlage 10, ermöglicht vorteilhaft eine optimale, wenn auch ggf. approximierte Lösung des Problems im Sinne des Gütekriteriums / der Kosten.
  • Die gewählten Kosten können hierbei deutlich komplexer gewählt werden als bei einfachen Heuristiken. Die Kosten können daher insbesondere umfassen:
    • - Betrachtung sowohl auszusortierender Objekte 80 als auch nicht-auszusortierender Objekte 90, einen oder mehrere einstellbare Trade-offs, keine harte Entscheidung für nur Berücksichtigung von auszusortierenden oder nicht-auszusortierenden Objekten; und/oder
    • - Reserven oder Unsicherheiten hinsichtlich der Ankunftszeiten an einem Wirkungsbereich 70 eines Sortieraktors 60 sind sowohl für auszusortierende Objekte 80 als auch für nicht-auszusortierende Objekte 90 direkt berücksichtigbar. Weiter vorteilhaft ermöglicht die insbesondere gemäß der Schritte 1 bis 6 konfigurierte Sortieranlage 10 vorteilhaft:
    • - dass korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Unterschieden in den Ankunftszeiten von verschiedenen Objekten 80, 90 an den verschiedenen Sortieraktoren 60 berücksichtigt werden, und/oder
    • - dass korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Objekten 80, 90 mit gleicher oder kurz aufeinanderfolgender Ankunftszeit komplett, also sowohl zeitlich vorwärtsgewandt als auch zeitlich rückwärtsgewandt, berücksichtigt werden, und/oder
    • - dass korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund des Passierens eines Objektes 80, 90 an einem Wirkungsbereich 70 eines jeweiligen Sortieraktors 60 berücksichtigt werden, und/oder
    • - dass korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Unterschieden in den Differenzen der Ankunftszeiten der Objekte 80, 90 an den unterschiedlichen Sortieraktoren 60, welche durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Objekte 80, 90 entstehen, berücksichtigt werden, und/oder
    • - dass jedoch nie harte Entscheidung erforderlich sind, denn über die Kosten ist jederzeit evaluierbar, wann es vorteilhafter ist, es in Kauf zu nehmen, ein auszusortierendes Objekt 80 nicht zu erfolgreich im Sinne eines bestimmten Kriteriums auszusortieren bzw. nicht auszusortieren, um die Chance zu erhalten nachfolgende Objekte 80 erfolgreich auszusortieren, und/oder
    • - dass bei Wahl eines Verfahrens des Closed-Loop-Feedbacks mit nicht direkt zugänglichen Zuständen auch der Einfluss neuer Messungen auf das System berücksichtigt werden kann, und damit eine realitätsnähere Systembeschreibung im Vergleich zu Heuristiken oder einem Open-Loop-Feedback möglich ist.
  • Indem die Annahme 1 aufgeweicht wird, und die Zuordnung mehrerer Sortieraktoren 6 zu einem Objekt 80, 90 möglich ist, können vorteilhaft Entscheidungen abgebildet werden, um mögliche Unsicherheiten, wie beispielsweise das ein auszusortierendes Objekt 80 trotz aussortierender Steuerung des betreffenden Sortieraktors 60 nicht aussortiert wird, zu minimieren, und weiter auch in Abhängigkeit möglicherweise nachfolgender Objekte 80, 90 getroffen werden, beispielsweise, dass falls kein Objekt folgt, mehrere Sortieraktoren 60 nacheinander aktiviert werden, um die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Aussortierens eines auszusortierenden Objekts 80 zu erhöhen.
  • Gegenüber den beispielhaften Flussdiagrammen, wie in den 9 bis 11 dargestellt, stellt dies jedoch einen vergleichsweise komplexen Algorithmus dar, der einen vermeintlich größeren Rechenaufwand bewirkt und/oder längere Zeiten zur Berechnung mit sich bringt. Darüber hinaus beruht die maximal erreichbare Güte auf dem zuvor konstruiertem approximativen Systemmodell der Objekte 80, 90, der Sortieraktoren 60 und der Sortieraktor-Objekt-Interaktionen, sowie des Messmodells.
  • Der Steuerung und/oder Regelung der Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 anhand eines stochastischen MPC ist zusammenfassend gemein:
    • - Modelle für Objektbewegung, Sortieraktor, Wechselwirkung zwischen Sortieraktor und Objekt benötigt, allgemeine Beschreibung des Gesamtsystem durch ein hybrides System,
    • - Definition von Kosten, die gewünschtes Ergebnis widerspiegeln,
    • - grundsätzlicher Ablauf wie im letzten Abschnitt erläutert.
  • Für alle weiteren Komponenten des MPC sind teilweise starke Variationen möglich, auf die zum Teil auch schon eingegangen wurde. Im Folgenden werden mögliche Variationen genannt, wobei diese für mögliche Variationen des MPC nicht erschöpfend sind:
    • - Keine Betrachtung von Unsicherheiten: Auch ein vollständig deterministischer MPC ist möglich;
    • - Zeitvariante Modelle (Objektbewegung, Sortieraktor, Sortieraktor-Objekt-Wechselwirkung, Messmodell), z.B. sinnvoll, wenn sich grundlegende Einflussfaktoren zeitlich ändern;
    • - Unterschiedliche Aktormodelle für die jeweiligen Sortieraktoren 60 (zeitdiskret oder zeitkontinuierlich, wertediskret oder wertekontinuierlich), z.B. ist die Modellierung einer Aktorbewegung des Sortieraktors 60 als Kennlinie eine zeit- und wertekontinuierliche Darstellung. Daneben ist auch eine Verschiebung der Systemgrenze und z.B. die Modellierung der Mechanik und/oder Elektronik des Sortieraktors 60 und ggf. dessen Pneumatik möglich. Ebenso unterscheiden sich die Modelle zwischen den verschiedenen Aktortypen wie z.B. mechanisch stoßweise und pneumatisch;
    • - Unterschiedliche Objekt-Sortieraktor-Wechselwirkungsmodelle. Auch hier existieren zwischen einem rudimentären Entfernen des Objekts 80, 90 aus dem MTT-Zustand bis hin zur detaillierten Modellierung z.B. eines Stoßvorgangs zwischen mehreren Objekten 80, 90 oder einer pneumatischen Kraftübertragung in kontinuierlicher Zeit und kontinuierlichem Ort verschiedene Möglichkeiten;
    • - Ziel des Optimierungsproblems: Insbesondere Annahme 1 und Annahme 2 müssen nicht gelten, auch eine gemeinsame Optimierung von Aktivierungszeitpunkten und Auswahl von Sortieraktoren 60 ist möglich;
    • - Art der Steuer- und/oder Regeleinheit: Open-Loop-Feedback oder Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen;
    • - Sichtfeld/Kamera: In beispielhaften Ausführungsformen und insbesondere in abgewandelter Form ist auch der Einsatz einer Zeilenkamera oder eines beobachtbaren Bereiches, der nicht die komplette Mehrzahl von Sortieraktoren 60 umfasst, möglich.
  • Einfache Heuristiken zur Anwendung für die Steuer- und/oder Regeleinheit der Sortieranlage 10 sind auch mit einer Zeilenkamera und beispielsweise auch mit festem Zeitversatz möglich. Jedoch ist bei festem Zeitversatz die Ankunftszeitdifferenz an allen Sortieraktoren 60 gleich und es sind keine Korrelationen diesbezüglich ausnutzbar. Ferner können bei einfachen Heuristiken korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60, aufgrund von Unterschieden in den Differenzen in den Ankunftszeiten durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Objekte, nicht berücksichtigt werden, da keine Geschwindigkeitsmessung möglich ist bzw. die Geschwindigkeit für alle Objekte 80, 90 gleich angenommen wird. Weiter ist eine Tiefe des zu evaluierenden Entscheidungsbaumes sehr gering, da sie durch den zeitlichen Abstand zwischen der Zeilenkamera und einem beispielhaften Array pneumatischer Sortieraktoren 60 festgelegt ist. Da dieser Abstand bewusst klein gehalten wird, um Prädiktionsfehler gering zu halten, ist in den meisten Fällen nur ein Objekt 80, 90, in jedem Fall aber nur sehr wenige Objekte 80, 90 berücksichtigbar. Zusätzlich ist die Prädiktion von vergleichsweise schlechter Güte, da sie nur auf einer einzelnen Messung beruht. Ebenso ist die Wahl eines festen Zeitversatzes generell schlechter als ein Predictive-Tracking. Da eine reine Prädiktion vorgenommen wird und insbesondere kein Kamerabild im Sichtbereich des Aussortierens vorhanden sein kann, besteht auch keine Möglichkeit zur Reaktion auf Fehlaussortierungen.
  • Umfasst der Detektionsabschnitt 45 nicht die Sortieraktoren 60, kann ein möglicherweise nicht erfolgtes Aussortieren eines auszusortierenden Objekts 80 nicht erfasst werden, was gleichbedeutend mit keiner Möglichkeit zur Reaktion auf nicht aussortierte auszusortierende Objekte 80 ist.
  • Demgegenüber ermöglicht ein Detektionsabschnitt 45 der optischen Detektionseinrichtung 40, der einen oder mehrere der Sortieraktoren 60 umfasst, beispielsweise indem ein Kamerabildabschnitt im Bereich des Aussortierens bereitgestellt ist, vorteilhaft eine Identifikation eines erfolgreichen Aussortierens. Bei einem Closed-Loop-Feedback mit nicht direkt zugänglichen Zuständen kann durch diese Möglichkeit eine direkte Auswirkung auf die Steuerung und/oder Regelung des Closed-Loop-Feedbacks bewirkt werden.
  • Ist weiterhin beispielsweise ein Kamerabildbereich im Bereich des Aussortierens verfügbar, ermöglicht dies das verfeinerte Schätzen oder die Berechnung von Zustand und/oder Ankunftszeit eines Objekts 80, 90 am Wirkungsbereich 70 eines jeweiligen Sortieraktors 60 insbesondere im Bereich der Mehrzahl von Sortieraktoren 60.
  • Darüber hinaus hat die vorliegende Erfindung bei Verwendung pneumatischer Sortieraktoren 60 verschiedene Vorteile insbesondere bei Rillensortierern, die beispielsweise bei abwechselnden auszusortierenden und nicht-auszusortierenden Objekten 80, 90 erzielbar sind:
    • - Korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund des Passierens von Objekten 80, 90 können berücksichtigt werden;
    • - Korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Unterschieden in den Differenzen der Ankunftszeiten der Objekte 80, 90 an den unterschiedlichen Sortieraktoren 60, welche durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Objekte 80, 90 entstehen, können berücksichtigt werden;
    • - Bei Aufweichung von Annahme 1 ist insbesondere die Zuordnung mehrerer Sortieraktoren 60 zu einem Objekt 80, 90 möglich, so dass Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 insbesondere unter Berücksichtigung nach Möglichkeit minimaler Unsicherheiten getroffen werden können, oder um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein auszusortierendes Objekt 80 erfolgreich auszusortieren. Dies erhöht bei pneumatischen Sortieraktoren 60 allerdings auch den Druckluftverbrauch, ist daher zumindest energetisch ineffizient;
    • - Je nach Bereitstellung eines sekundären oder tertiären Sortieraktors 64, 66 oder weiterer Sortieraktoren, zusätzlich zum primären Sortieraktor 62, wird insbesondere ermöglicht eine oder mehrere weitere Chancen zum Aussortieren eines auszusortierenden Objekts 80 bereitgestellt.
  • Zusammenfassend sollte die Steuerung der Sortieraktoren 60 so gewählt sein, dass genannte Korrelationen ausgenutzt werden, d.h. vorteilhaft ist insbesondere die Verwendung einer Flächenkamera, eine Erfassung der Objekte 80, 90 im Bereich der Fördereinrichtung 20 in dem auch die Sortieraktoren 60 angeordnet sind, sowie ein stochastischer MPC. Insbesondere in Kombination mit stoßweisen mechanischen Sortieraktoren 60 ergibt sich hierdurch eine vorteilhafte Kombination, die es insbesondere ermöglicht einen vergleichsweise großen oder dichten Materialstrom von Objekten 80, 90 energieeffizient erfolgreich zu sortieren.
  • Weniger vorteilhaft, jedoch nicht von vorherein auszuschließen, ist hingegen die Verwendung einer Zeilenkamera für die optische Detektionseinrichtung 40, da hierdurch alle Objekte 80, 90 mit denselben Zeitversätzen zu den Sortieraktoren 60 prädiziert werden und somit weder Korrelationen aufgrund von Unterschieden in den Ankunftszeitdifferenzen berücksichtigt noch eine zweite Chance für nicht aussortierte auszusortierende Objekte 80 verwirklicht werden können. Jedoch insbesondere bei Verwendung pneumatischer Sortieraktoren ergeben sich in diesem Fall eines Rillenförderers in Kombination mit einer Zeilenkamera keine Vorteile durch die Erfindung im Vergleich zur Kombination aus Zeilenkamera und 1D-Düsenarray. Bei allen anderen Kombinationen sind dagegen Vorteile erzielbar.
  • Im Folgenden werden zwei-dimensionale Bewegungen der Objekte 80, 90 im Verlaufe der Zeit zugelassen, wie sie z.B. bei einer Sortieranlage 10 mit einem Rutschen- oder Bandsortierer als Fördereinrichtung 20 vorkommen. Hierfür werden die beispielhaft an einer einzelnen Raumrichtung entworfenen voranstehenden Verfahren und Ausführungen um die zusätzliche Dimension erweitert. Genauso ist es möglich eine weitere Erweiterung zur Modellierung drei-dimensionaler Objektbewegungen, wie es z.B. bei Fallsortierern sinnvoll sein kann, durchzuführen. In Bezug auf dreidimensionale Objektbewegungen kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Sortieren im Volumen mit entsprechend angepassten Sortieraktoren 60 bereitgestellt werden.
  • Die Erweiterung des Aktormodells eines Sortieraktors 60 aus 4 erfolgt um eine örtliche Ausdehnung des Sortieraktors 60 sowie um eine Position des Sortieraktors 60 orthogonal zur Förderrichtung FR, wie insbesondere in den 2a und 2b illustriert.
  • Im Folgenden wird beispielhaft die Erweiterung einer Logik, wie insbesondere zu den 10 und 11 ausgeführt, basierend auf der Regel, dass ein Objekt 80, 90, sofern es ein auszusortierendes Objekt 80 ist, immer am ersten in Objektbewegungsrichtung verfügbaren Sortieraktor 60, also am ersten zu einer prädizierten Ankunftszeit einsatzbereiten Sortieraktor 60, aussortiert wird, wiedergegeben:
    • - Im Gegensatz zum eindimensionalen Verfahren werden nun nicht alle Ankunftszeiten an allen Sortieraktoren 60 bestimmt, da die Mehrheit der Sortieraktoren 60, wie in den 2a und 2b beispielhaft verdeutlicht, nicht vom jeweiligen Objekt 80, 90 passiert wird, sondern nur an denjenigen, die von der prädizierten Trajektorie des Objekts 80, 90 überquert werden. Dieses wird für alle Objekte 80, 90, die sich zwischen Beginn und Ende des Detektionsabschnitts 45 befinden, insbesondere bis zum letzten Array von Sortieraktoren 60 befinden, wiederholt. Dieses pro Objekt 80, 90 durchgeführte Vorgehen umfasst insbesondere die Schritte:
      1. 1. Prädiktion der Bahn oder Trajektorie des Objekts 80, 90 durch die Mehrzahl von Sortieraktoren 60, welche insbesondere stromabwärts des Materialstroms kaskadierend angeordnet sind, mit einem geeigneten Verfahren;
      2. 2. Identifikation der passierten Sortieraktoren 60. Hierbei können z.B. auch Toleranzen berücksichtigt werden, welche sicherstellen, dass ein Objekt 80, 90 mit einem entsprechend groß gewähltem Teil seiner geometrischen Ausdehnung den Sortieraktor 60 an dessen Wirkungsbereich 70 überquert oder passiert. Entsprechend ist insbesondere die geometrische Ausdehnung des Objekts 80, 90 ein weiterer Einflussfaktor.
      3. 3. Berechnung der Ankunftszeiten an den passierten Sortieraktoren 60 mit einem geeigneten Verfahren.
  • Anschließend wird analog zum eindimensionalen Verfahren über alle Objekte 80, 90, beginnend mit dem stromabwärts des Materialstroms hin zu den Sortieraktoren 60 am weitesten vorangeschrittenen, iteriert und die Sortieraktoren 60 zugewiesen. Hierbei wird jeweils der erste Sortieraktor 60 - im Sinne des Sortieraktors 60 mit der kürzesten Ankunftszeit -, welcher ein Objekt 80, 90 zur prädizierten Zeit aussortieren könnte, gewählt. Alle anderen Schritte erfolgen analog zur oben beschriebenen eindimensionalen Variante. Das Verfahren ist insbesondere auch mit einer Zeilenkamera und einem einfachen Zeitversatz als Ankunftszeitmodell sowie der Annahme keiner Seitwärtsbewegungen anwendbar.
  • Zusätzlich zu den bereits zum eindimensionalen Ansatz genannten Nachteile, bestehen für den zweidimensionalen Ansatz die folgenden Nachteile:
    • - Die tatsächliche Trajektorie eines Objekts 80, 90 ist nicht genau bekannt, die prädizierte Trajektorie ist deshalb fehlerbehaftet und unsicher, was zu Fehlern in der Bestimmung der überquerten Sortieraktoren 60 führen kann. Dies ist gleichbedeutend mit nicht beachteten Unsicherheiten bei den Ankunftsorten der Objekte 80, 90, insbesondere bzgl. der Wirkungsbereiche 70 der jeweiligen Sortieraktoren 60;
    • - Reserven in den Ankunftsorten werden nicht beachtet;
    • - Überdeckungsgrad eines Sortieraktors 60, insbesondere eines Wirkungsbereichs 70 eines Sortieraktors 60 und eines Objekts 80, 90 wird nicht beachtet;
    • - Korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Unterschieden in den Ankunftsorten der Objekte 80, 90 an den verschiedenen Sortieraktoren 60, welche durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Objekte 80, 90 entstehen, werden nicht beachtet;
  • Die Erweiterung des stochastischen MPC auf den zweidimensionalen Ansatz erfolgt wie nachstehend ausgeführt:
    • - Der Multitarget-Tracking-Teil des Systemmodells muss angepasst werden. Der Multitarget-Tracking-Zustand xk MTT=[xk (1)T xk (2)T ...]T mit den Zuständen der einzelnen Objekte 80,90 xk (i) umfasst nun neben der Position und/oder der Geschwindigkeit und evtl. weiteren Größen in Förderrichtung FR nun auch die entsprechenden Größen quer zur Förderrichtung FR. Z.B. bei Verwendung eines CV-Modells besteht dieser nun aus x _ k ( i ) = [ x _ k ( i )   x _ ˙ k ( i )   y _ k ( i )   y _ ˙ k ( i ) ] T .
      Figure DE102022118414A1_0003
      Dabei stellt y eine Position quer zur Förderrichtung FR und y eine Geschwindigkeit quer zur Förderrichtung FR dar.
    • - Da sich die Objekte 80, 90 in Förderrichtung FR und quer zur Förderrichtung aufgrund der Orthogonalität der Raumrichtungen unabhängig voneinander bewegen, kann jeweils ein Bewegungsmodell z.B. ein CV-Modell für jede Raumrichtung herangezogen werden.
    • - Am Aktormodell eines jeweiligen Sortieraktors 60 selbst ist neben der zuvor für die Anpassung an den zweidimensionalen Ansatz erwähnte keine weitere Anpassung notwendig. Das Kontaktmodell berücksichtigt nun insbesondere auch die räumliche Ausdehnung der Sortieraktoren 60, wodurch vorteilhaft nur die Sortieraktoren 60 zur aussortierenden oder nicht-aussortierenden Steuerung in Betracht gezogen werden, die vom Objekt 80, 90, also von dessen Trajektorie, passiert werden.
    • - Das Messmodell ist insbesondere dahingehenden anzupassen, dass nun Positionsmessungen in Förderrichtung FR und quer zur Förderrichtung weiterverwendet werden.
    • - Die Stellgrößen zur Steuerung der Sortieraktoren 60 für den zweidimensionalen Ansatz ändern sich nicht.
    • - Die Kosten der Kostenfunktion beinhalten zusätzlich zur eindimensionalen Variante z. B.:
      • - Strafterme für die örtliche Abweichung des auszusortierenden Objekts 80, also für die Abweichung des Ankunftsort von einem gewünschtem Treffbereich an einem Wirkungsbereich 70 eines Sortieraktors 60 (Ortsreserve, z.B. um Überlappung mit anderen Sortieraktoren 60 zu verhindern oder um einen Drehimpulseintrag bei teilweisen Treffern durch den Wirkungsbereich 70 eines Sortieraktors 60 zu verhindern). Entsprechend ist die räumliche Ausdehnung weiterer Einflussfaktor. Bei der Verwendung von Unsicherheiten für Ankunftsorte können Strafterme z.B. auf Basis der Wahrscheinlichkeitsmasse der prädizierten Ankunftsortverteilung außerhalb des Wirkungsbereichs 70 eines Sortieraktors 60 vorgesehen sein.
      • - Strafterme für geringe örtliche Abstände zwischen einem Sortieraktor 60 und vorhergehenden oder nachfolgenden Objekten 80, 90, die den Sortieraktor 60 passieren. Entweder in Form einer Ortsreserve oder, falls eine prädizierte Ankunftszeitverteilung gegeben ist, in Form einer Wahrscheinlichkeit.
      • - Oder insbesondere kombinierte Strafterme für geringe zeitliche Abstände und geringe örtliche Abstände
  • Für eine beispielhafte Ausführungsform auf Basis des zweidimensionalen Ansatzes erscheint hierbei insbesondere die Lockerung der Annahme 1 vorteilhaft, so dass ein Objekt 80, 90 beispielhaft von mehreren stromabwärts angeordneten Sortieraktoren 60 aussortiert werden kann. Dies ist insbesondere bei vergleichsweise großen Objekten 80, 90 und Objekten 80, 90 die mit ihrer geometrischen Ausdehnung z.B. den Wirkungsbereich zweier quer zur Förderrichtung nebeneinander liegender Sortieraktoren 60, welche pneumatisch oder mechanisch sein können, insbesondere stoßweise mechanisch sein können, zumindest abschnittsweise durchqueren oder passieren, sinnvoll.
  • Grundsätzlich sind auch für den zweidimensionalen Ansatz einfache Heuristiken, auch mit Zeilenkamera, mit festen Zeitversatz und ohne Berücksichtigung einer Bewegung eines Objekts 80, 90 quer zur Förderrichtung möglich. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da z.B. bei quer zur Förderrichtung FR versetzten Anordnungen von Sortieraktoren 60, Sortieraktoren 60 ausgewählt werden können, die genau in Verlängerung zur Objektposition an der Zeilenkamera liegen.
  • Dennoch ist bei einer Zeilenkamera insbesondere die örtliche Prädiktion und damit die Auswahl eines Sortieraktors 60 vergleichsweise schlechter als mit Flächenkamera. Weiter werden bei Verwendung einer Zeilenkamera korrelierte Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 aufgrund von Unterschieden in den Ankunftsorten der Objekte 80, 90 an den verschiedenen Sortieraktoren 60, welche durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Objekte 80, 90 entstehen, nicht beachtet. Darüber hinaus gelten die zum eindimensionalen Ansatz hervorgehobenen Punkte im Vergleich einer Zeilenkamera gegenüber einer Flächenkamera.
  • Da sich insbesondere stoßweise mechanische Sortieraktoren 60 und pneumatische Sortieraktoren 60 orthogonal zur Förderrichtung FR ähnlich verhalten, ist rein bezüglich der orthogonal zur Förderrichtung FR verlaufenden Komponente kein wesentlicher Unterschied auszumachen. Es gelten dieselben Vor- und Nachteile wie bei der eindimensionalen Betrachtung. Jedoch ist zu beachten, dass im zweidimensionalen Fall, bei der Nutzung pneumatischer Sortieraktoren 60 ein Aussortieren mehrerer auszusortierender Objekte 80 direkt nacheinander - ohne zwischenzeitliches Abschalten der Düsen - nur bei sehr hohen Bandbelegungen in größerer Zahl vorkommt. Die Gründe hierfür liegen zum einen im üblicherweise größeren Anteil an nicht-auszusortierenden Objekten 90 gegenüber auszusortierenden Objekten 80 im Materialstrom, und zum anderen am ungewollt erhöhten Druckluftverbrauch bei Nichtabschaltung. Insbesondere liegt dies aber auch daran, dass das direkte Aufeinanderfolgen zweier Objekte 80, 90 in derselben orthogonal zur Förderrichtung FR verlaufenden Bahn im Zweidimensionalen, ganz im Gegensatz zur eindimensionalen Rille, ein seltenes Ereignis ist. Damit gewinnen im Zweidimensionalen insbesondere Aktivierungskorrelationen, die ein zuverlässiges, abwechselndes Aussortieren und Passierenlassen von Objekten 80, 90 sowie ein Aufteilen auf unterschiedliche örtlich ausgerichtete Sortieraktoren 60 ermöglichen, an Bedeutung. Hiervon profitieren neben Sortieranlagen 10 mit mechanischen Sortieraktoren 60 auch solche mit pneumatischen Sortieraktoren 60.
  • Auch für den zweidimensionalen Ansatz ist eine Kombination einer Flächenkamera und eine Beobachtung der Objekte 80, 90 im Bereich der Sortieraktoren 60 sowie die Verwendung eines stochastischen MPC besonders vorteilhaft. Jedoch ergeben sich nun auch bei Verwendung pneumatischer Sortieraktoren 60, durch die zusätzliche örtliche Komponente, vorteilhafte Effekte. Selbst für den Extremfall der Verwendung pneumatischer Sortieraktoren 60 mit einer Zeilenkamera, welcher in der eindimensionalen Betrachtung keine Verbesserung im Vergleich zur Kombination aus Zeilenkamera und 1 D-Düsenarray erzielen kann, ist nun eine leichte Verbesserung durch eine mögliche erhöhte örtliche Auflösung erwartbar.
  • Darüber hinaus bestehen die folgenden Möglichkeiten und Ansätze für weitere vorteilhafte Ausführungsformen zum zuverlässigen Sortieren von Objekten 80, 90 in einem Materialstrom.
  • Neben vermeintlich einfachen regelbasierten Heuristiken und auf MPC basierenden Verfahren, welche beide vorgefertigte Modelle von Objektbewegung, Sortieraktoren 60 und ggf. Kontaktmodell zwischen Sortieraktoren 60 und Objekten 80, 90 benötigen, existiert eine weitere Hauptklasse von Verfahren, mit welcher das vorliegende Problem vorteilhaft gelöst werden kann. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren aus dem Reinforcement-Learning, bei denen im Gegensatz zu den bisher vorgestellten Verfahren keine vordefinierten Modelle oder nicht alle vordefinierten Modelle (Objektbewegung, Sortieraktor, Sortieraktor-Objekt-Kontakt) benötigt werden.
  • Lediglich eine Definition der Kosten (ähnlich zu MPC, allerdings nur auf Beobachtungen, nicht auf Zuständen basierend) ist notwendig. Bei diesen Verfahren werden die zugrundeliegenden Zusammenhänge bzw. Modelle während einer Trainingsphase erlernt. Das Modell versucht hierbei durch Exploration und Exploitation die ihm gestellte und anhand der Kosten evaluierte Aufgabe zunächst grob zu erfüllen und anschließend zu optimieren. Der Vorteil im Vergleich zu MPC liegt hierbei am prinzipiell genauer bestimmbaren Modell, der Nachteil jedoch am aufwendigen Vorgehen, dem Ressourcenverbrauch während des Trainings und einer möglicherweise geringen Generalisierbarkeit und damit schlechteren Übertragbarkeit auf geänderte Szenarien (z.B. andere Anzahl, Anordnung, Typ der Sortieraktoren 60, anderes Material, anderes Transportmedium).
  • Um dennoch die Prädiktionsgüte der hier vorgestellten Ausführungsformen mittels datengetriebener Verfahren erhöhen zu können, können beispielsweise für einzelne Komponenten der Heuristik oder des MPCs lernende und/oder adaptive Verfahren zum Einsatz kommen. So kann z.B. das Multitarget-Tracking mittels adaptiver Verfahren laufend an geänderte Bedingungen angepasst werden. Hierbei ist zum einen das adaptive Anpassen der Modellparameter des Trackers, wie auch im Dokument WO 2015/128174 A1 beschrieben, als auch die Verwendung eines komplett datenbasierenden Modells, wie z. B. (rekurrenter) neuronaler Netze möglich. Ebenso können auch zur Prädiktion von Ankunftszeit und -ort lernende und adaptive Verfahren, wie neuronale Netze und andere Regressoren, eingesetzt werden (siehe z.B. Thumm, Jakob, u.a. „Mixture of Experts of Neural Networks and Kalman Filters for Optical Belt Sorting", IEEE Transactions on Industrial Informatics, Bd. 18, Nr. 6, Juni 2022, S. 3724-3733).
  • Hinsichtlich des Abstands der Sortieraktoren 60 entlang der Förderrichtung FR ist es vorteilhaft, die Aktoren so hintereinander anzuordnen, dass ein Objekt 80, 90 in der Regel zumindest einmal zwischen jedem Array von Sortieraktoren 60 optisch erfasst werden kann. Dies ermöglicht vorteilhaft insbesondere das Detektieren von nicht erfolgreichem Aussortieren, sowie durch Tracken der Objekte 80, 90 eine neue, genaue Vorhersage der Ankunftszeit an den weiteren stromabwärts folgenden Sortieraktoren 60.
  • Der hierfür benötigte Abstand bestimmt sich insbesondere aus der erwarteten Geschwindigkeitsverteilung der Objekte 80, 90.
  • Zu beachten ist zudem, dass Korrelationen zwischen Entscheidungen zur Aktivierung von Sortieraktoren 60 mit zunehmendem Abstand zwischen den Sortieraktoren 60 abnehmen, oder die Berücksichtigung dieser Korrelationen durch die erhöhten Unsicherheiten unzuverlässiger wird. Zum Beispiel ist bei vergleichsweise großen Abständen zwischen zwei Sortieraktoren 60 nicht mit hoher Wahrscheinlichkeit bestimmbar, welche Sortieraktoren 60 ein Objekt 80, 90 im weiteren Verlauf passieren würde. In diesem Extremfall konvergiert das Multi-Aktorensystem zu einer Hintereinanderreihung unabhängiger Aussortiersysteme mit jeweils einem Array von Sortieraktoren 60, dessen Gesamtgüte im Allgemeinen als schlechter einzuschätzen ist. Zum Beispiel garantiert solch ein Aufbau nicht das korrekte Auftrennen zweier dicht aufeinanderfolgender Objekte 80, 90 in dem Maße, wie es die beschriebene Erfindung zulässt.
  • Bei Ausführungsformen, bei denen insbesondere ein Bereich zwischen stromabwärts beabstandeter Sortieraktoren 60 nicht optisch mittels der optischen Detektionseinrichtung 40 erfasst wird, ist es vorteilhaft die Sortieraktoren 60 zeitlich und räumlich so nahe wie möglich entlang der Förderrichtung FR zu platzieren, da mit steigendem Abstand vom Ende eines optisch erfassten Bereichs generell die Unsicherheit in den Ankunftszeit- und -ortsprädiktionen steigt.
  • Hinsichtlich eines Abstands der Sortieraktoren 60 quer zur Förderrichtung FR ist eine möglichst hohe Ortsauflösung vorteilhaft, d.h. eine schmale, eng gepackte Anordnung von Sortieraktoren 60, da ein zum Aussortieren ausgewählter Sortieraktor 60 mit seinem Wirkungsbereich 70 sehr genau auf die Trajektorie des auszusortierenden Objekts 80 ausgewählt werden kann, wodurch im Weiteren vorteilhaft die Gefahr von Beifang reduziert wird. Ist die Unsicherheit in der Ortprädiktion jedoch deutlich höher als die Breite der Sortieraktoren 60, so sollten mehr als ein Sortieraktor 60 aktiviert werden, um ein auszusortierendes Objekt 80 auszusortieren. Dies ist algorithmisch aufwendig (siehe auch die Erläuterungen weiter oben zur Aufweichung von Annahme 1). In der Praxis ist der minimale Abstand der Sortieraktoren 60 quer zur Förderrichtung FR insbesondere von der Bauform des mechanischen Aktors bzw. vom Auffächern des Druckluftkegels abhängig. Es kann dennoch insbesondere vorteilhaft sein, die Sortieraktoren 60 so eng wie möglich zu quer zur Förderrichtung FR nebeneinander anzuordnen. In bevorzugten Ausführungsformen sind die Sortieraktoren 60 eines Arrays von Sortieraktoren 60 versetzt zueinander, so dass mehrere Arrays von Sortieraktoren 60 insbesondere ein Wabenmuster von Wirkungsbereichen 70 bilden können, wodurch vorteilhaft ein zuverlässiges Aussortieren von auszusortierenden Objekten 80 ermöglicht wird, und im Weiteren insbesondere die Wahrscheinlichkeit von Beifang vorteilhaft verringert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sortieranlage
    2
    Fördereinrichtung
    4
    Detektionseinrichtung
    6
    Sortieraktor
    8
    auszusortierendes Objekt
    9
    nicht-auszusortierendes Objekt
    10
    Sortieranlage
    20
    Fördereinrichtung
    40
    Detektionseinrichtung
    45
    zweidimensionaler Detektionsabschnitt
    60
    Sortieraktor
    62
    primärer Sortieraktor
    64
    sekundärer Sortieraktor
    66
    tertiärer Sortieraktor
    70
    Wirkungsbereich
    80
    auszusortierendes Objekt
    90
    nicht-auszusortierendes Objekt
    FR
    Förderrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2015128174 A1 [0034, 0197, 0200, 0242]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Wotruba, Hermann. „Stand der Technik der sensorgestützten Sortierung“. BHM Berg und Hüttenmännische Monatshefte, Bd. 153, Juni 2008, S. 221-224 [0007]
    • Jakob, u.a. „Mixture of Experts of Neural Networks and Kalman Filters for Optical Belt Sorting“, IEEE Transactions on Industrial Informatics, Bd. 18, Nr. 6, Juni 2022, S. 3724-3733 [0242]

Claims (17)

  1. Sortieranlage (10) zum Sortieren von Objekten in einem Materialstrom von Objekten nach Objektklassen, wobei die Sortieranlage (10) umfasst: - eine Fördereinrichtung (20) zum Fördern der Objekte in dem Materialstrom von Objekten; - eine Detektionseinrichtung (40) zum Erfassen von Objekten im Materialstrom von Objekten; - eine Klassifizierungseinrichtung zum Klassifizieren der von der optischen Detektionseinrichtung (40) erfassten Objekte in zumindest zwei Objektklassen; - eine Korrelationsanalyseeinrichtung zum Bestimmen des Wertes zumindest eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den von der optischen Detektionseinrichtung (40) erfassten Objekten; und - eine Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zum selektiven Aussortieren von Objekten aus dem Materialstrom, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zumindest einen primären Sortieraktor (62) und zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) derart umfasst, dass der zumindest eine sekundäre Sortieraktor (64) bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors (62) derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären und den sekundären Sortieraktor (62; 64) passieren können, dass sie wahlweise vom primären oder vom sekundären Sortieraktor (62; 64) aus dem Materialstrom aussortiert werden können, wobei die Sortieranalage ausgelegt (10) ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) und den zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt zu steuern.
  2. Sortieranlage (10) nach Anspruch 1, wobei das räumlich-zeitliche-Korrelationskriterium zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt zumindest eine Geschwindigkeit und eine Position des ersten Objekts umfasst, und zusätzlich zumindest eines von dem Folgenden umfasst: - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Position des zweiten Objekts umfasst, oder - eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Geschwindigkeit des zweiten Objekts umfasst, oder - eine Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt und eine Relativposition des zweiten Objekts relativ zum ersten Objekt umfasst, oder - einen zeitlichen Abstand des zweiten Objekts zum ersten Objekt bezüglich der Position des ersten Objekts.
  3. Sortieranlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) und den zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts, des Wertes des von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt und eines Zustands des zumindest einen primären Sortieraktors und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors zu steuern.
  4. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (40) konfiguriert ist, einen durchgängigen Bereich (45) entlang des Materialstroms zu erfassen, wobei der durchgängige Bereich (45) sich vorzugsweise stromaufwärts des zumindest einen primären Sortieraktors (62) bis stromabwärts des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) erstreckt.
  5. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, einen Sortieraktor (60) der Mehrzahl von Sortieraktoren (60) derart zu steuern, dass er den Wert des räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt verändert, vorzugsweise ohne eines von dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt auszusortieren.
  6. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung (40) einen Sensor zum Erfassen eines zweidimensionalen Detektionsabschnitts (45) umfasst, wobei sich der zweidimensionale Detektionsabschnitt (45) entlang des Materialstroms und quer zum Materialstrom erstreckt, insbesondere um Objekte zu erfassen, welche quer zum Materialstrom versetzt zueinander gefördert werden, wobei der Sensor vorzugsweise eine Flächenkamera umfasst.
  7. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) ein erstes Array und ein zweites Array von Sortieraktoren (60) umfasst, wobei das erste Array eine Vielzahl von primären Sortieraktoren (62) umfasst und das zweite Array eine Vielzahl von sekundären Sortieraktoren (64) umfasst, wobei zu jedem primären Sortieraktor (62) des ersten Arrays ein sekundärer Sortieraktor (64) des zweites Arrays derart bereitgestellt ist, dass der sekundäre Sortieraktor (64) des zweiten Arrays bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors (62) des ersten Arrays derart angeordnet ist, dass ein erstes und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären Sortieraktor (62) des ersten Arrays und den sekundären Sortieraktor (64) des zweiten Arrays passieren können, dass sie wahlweise vom primären Sortieraktor (62) des ersten Arrays oder vom sekundären Sortieraktor (64) des zweiten Arrays aus dem Materialstrom aussortiert werden können.
  8. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Sortieraktor (60) der Mehrzahl von Sortieraktoren (60) eine aktorspezifische Schaltträgheitsdauer aufweist, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, einen zeitlichen Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts am Wirkungsbereich (70) des zumindest einen primären Sortieraktors (62) zu ermitteln, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (60) zu vergleichen, und wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) auf Basis des Vergleichs zu steuern.
  9. Sortieranlage (10) nach Anspruch 8, wobei in dem Fall in dem der zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauern des zumindest einen primären Sortieraktors (62) ist, die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) nicht derart zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist, und die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) derart zu steuern, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts und des zweiten Objekts aufgrund ihrer Objektklasse vorgesehen ist.
  10. Sortieranlage (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, einen zeitlichen Abstand des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich (70) des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und an einem Wirkungsbereich (70) des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) zu ermitteln, wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand am Wirkungsbereich (70) des zumindest einen primären Sortieraktors (62) mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) zu vergleichen und den zeitlichen Abstand am Wirkungsbereich (70) des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) mit der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) zu vergleichen, und wobei die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) auf Basis der Vergleiche zu steuern.
  11. Sortieranlage (10) nach Anspruch 10, wobei in dem Fall in dem der jeweilige zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64), oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) ist, die Sortieranlage (10) ausgelegt ist, den zumindest einen primären Sortieraktor (62) derart zu steuern, dass der zumindest eine primäre Sortieraktor (62) zumindest eines vom dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt ablenkt, ohne es auszusortieren, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts aufgrund seiner Objektklasse vorgesehen ist und ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist.
  12. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sortieranlage (10) mittels einer Sortierdetektionseinrichtung ausgelegt ist, das Aussortieren eines Objekts als Sortierergebnis zu erfassen, und wobei die Sortieranlage (10) vorzugsweise ausgelegt ist, dem Sortierergebnis einen Rückgabewert zuzuweisen, wobei auf Basis des Rückgabewerts die Sortieranlage (10) aktualisiert wird.
  13. Sortieranlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zumindest einen pneumatischen Sortieraktor und zumindest einen mechanischen Sortieraktor umfasst; oder wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) ausschließlich mechanische Sortieraktoren umfasst.
  14. Verfahren (10) zum Sortieren von in einem Materialstrom geförderten Objekten nach Objektklassen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bereitstellen einer Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zum selektiven Aussortieren von Objekten aus dem Materialstrom, wobei die Mehrzahl von Sortieraktoren (60) zumindest einen primären Sortieraktor (62) und zumindest einen sekundären Sortieraktor (64) derart umfasst, dass der zumindest eine sekundäre Sortieraktor (64) bezüglich des Materialstroms stromabwärts des primären Sortieraktors (62) derart angeordnet ist, dass ein erstes Objekt und ein zweites Objekt im Materialstrom von Objekten derart nacheinander den primären und den sekundären Sortieraktor (62; 64) passieren können, dass sie wahlweise vom primären oder vom sekundären Sortieraktor (62; 64) aus dem Materialstrom aussortiert werden können; - Erfassen von Objekten im Materialstrom; - Klassifizieren der erfassten Objekte in zumindest zwei Objektklassen; - Bestimmen des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen den erfassten Objekten; - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt.
  15. Verfahren zum Sortieren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Steuerns des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts und des Wertes eines räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt umfasst: - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64) in Abhängigkeit der Objektklasse des ersten Objekts, der Objektklasse des zweiten Objekts, des Wertes des von der Korrelationsanalyseeinrichtung bestimmten räumlich-zeitlichen-Korrelationskriteriums zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt und eines Zustands des zumindest einen primären Sortieraktors (62) und/oder des zumindest einen sekundären Sortieraktors (64).
  16. Verfahren zum Sortieren nach Anspruch 14 oder 15, ferner umfassend die Schritte: - Ermitteln eines zeitlichen Abstands des ersten Objekts und des zweiten Objekts an einem Wirkungsbereich (70) des zumindest einen primären Sortieraktors (62); - Vergleichen des zeitlichen Abstands mit einer aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62); und - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors (62) auf Basis des Vergleichs.
  17. Verfahren zum Sortieren nach Anspruch 16, wobei in dem Fall in dem der zeitliche Abstand kürzer ist als die aktorspezifische Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) oder gleich der aktorspezifischen Schaltträgheitsdauer des zumindest einen primären Sortieraktors (62) ist, das Verfahren ferner die Schritte umfasst: - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktor (62) derart, dass er das erste Objekt nicht aussortiert, wenn ein Aussortieren des zweiten Objekts aufgrund seiner Objektklasse nicht vorgesehen ist, und - Steuern des zumindest einen primären Sortieraktors (62) derart, dass er das erste Objekt aussortiert, wenn ein Aussortieren des ersten Objekts und des zweiten Objekts aufgrund ihrer Objektklasse vorgesehen ist.
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