DE3731589A1 - Verfahren und vorrichtung zum verteilen von postgut - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verteilen von postgut

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C3/00Sorting according to destination
    • B07C3/02Apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C3/08Apparatus characterised by the means used for distribution using arrangements of conveyors
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
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    • B07C1/02Forming articles into a stream; Arranging articles in a stream, e.g. spacing, orientating
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    • Y10S209/90Sorting flat-type mail

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verteilen von Postgut, insbesondere von der Briefpost unterliegenden Postversandstücken unterschiedlicher Größe und Dicke.
Ein bekanntes Problem der sogenannten Briefpost besteht in der sehr aufwendigen, insbesondere personalaufwendigen Art der Sortierung und Verteilung dieses Postgutes, sei es bei der Zuordnung zu einzelnen Städten und Dörfern oder in den Städten bzw. Dörfern in der Verteilung und Zuordnung zu einzelnen Straßen und Endabnehmern.
Es sind Postverteileranlagen bekannt, bei denen insbesondere Briefe über Bandförderer nach Vor- und Nachsortieren einzelnen Fächern zugeordnet werden. Dabei wird der in die Anlage einlaufende Briefe mit einem Code versehen, dieser Code wird an der entsprechenden Stelle von der Anlage gelesen und der Brief wird über Verteifördereinrichtungen dann einzelnen Fächern zugeordnet. Lediglich als Beispiel sei hier auf folgende deutsche Auslege- bzw. Patentschriften hingewiesen: 20 55 837, 24 06 886, 25 17 369, 25 27 337, 25 28 978, 26 59 002, 27 12 907, 27 58 007, 28 51 545, 29 18 322 und 32 05 652.
Gemeinsam ist den bekannten Lösungen, daß diese im Prinzip nur für eine ganz beschränkte Zahl von Briefformaten gleichzeitig eingesetzt werden können. Größen- Dicken- und Abmessungsvarianten können mit derartigen Anlagen in der Regel nicht verarbeitet werden. Völlig ungeeignet sind derartige Anlagen auch für den Versand von Zeitschriften, Drucksachen od. dgl.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, völlig heterogene Postgüter zu sortieren und in sortierter Form zusammenzufassen, wobei in der gleichen Anlage eine Grobsortierung ebenso möglich sein soll wie eine Feinsortierung.
Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die folgenden Schritte gelöst:
  • 1. Das Postgut wird zunächst aus Aufnahmebehältern od. dgl. einzeln entnommen und dann einer einem Förderer zugeordneten Palette zugeführt, wobei dieser Palettenförderer eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Ebenen überstreicht;
  • 2. die insbesondere als Gabelpalette ausgebildete Palette übergibt das Postgut einer Einzeltransporteinheit, wobei die Einzeltransporteinheit einen Teil eines weiteren Förderers bildet;
  • 3. an anderer Stelle wird von der Einzeltransporteinheit des weiteren Förderers das Postgut über eine Entnahmeeinrichtung einer weiteren Transporteinheit zur Aufnahme einer Mehrzahl von Postgütern übergeben und
  • 4. nachfolgend wird diese gefüllte Transporteinheit zu einer weiteren Bearbeitung von Postgütern abgeführt.
Mit der Erfindung wird der Sortiervorgang einschließlich des Transportes auf ein individuelles Transportsystem übertragen mit den daraus sich ergebenden Möglichkeiten, vom zu transportierenden Gut weitestgehend unabhängig zu sein, d. h. Formate, Gewichte, Abmessungen u. dgl. können im wesentlichen unberücksichtigt bleiben.
Aus einer Anlieferungsbox, hierbei kann es sich um eine am Ende der Maschine bereitgestellte identische Palette handeln, wird über einen Vereinzelner jedes Postgut einem Individualförderer zugeführt, hier als Gabelpalette bezeichnet, durch entsprechende Codiereinrichtungen kann dann jederzeit die Position des bestimmten Postgutes ermittelt werden, vom Einzelgabelförderer wird dann das Postgut wiederum einer bestimmten Sammelpalette sortiert zugeführt, hier unter Zwischenschaltung eines weiteren individuellen Fördermittels.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Poststücke Tranporteinheiten zugeführt werden, die sowohl zur Beschickung der Vereinzelungsstation der Postgüter als auch zur Aufnahme der Postgüter nach Vereinzelung in sortierter Folge geeignet sind.
Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß mit dem Verfahren zunächst in einem ersten Durchgang eine Grobsortierung in Einzelpaletten erfolgt. Diese können dann im Kreislauf geführt der Vereinzelungsstation nachfolgend für eine Zweitsortierung zugeführt werden. Durch eine entsprechende Umprogrammierung kann dann das vorsortierte Postgut nachsortiert werden. Grundsätzlich können diese Sortierzyklen mehrfach gefahren werden.
Die Erfindung sieht zur Lösung der gestellten Aufgabe auch eine Vorrichtung vor, die sich insbesondere durch eine Vereinzelungsstation für das Postgut mit Einzelstückförderung, einen Endlosförderer für eine Vielzahl von Einzelpostgütern sowie Übernahmeeinrichtungen einzelner Postgüter in Behälter auszeichnet, wobei eine Einrichtung zur Zielerkennung des einzelnen Postgutes mit Postionserkennung im Endlosförderer und gezielter Entnahme in die Postgutbehälter vorgesehen ist.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorteile, die weiter oben zur Verfahrensweise angegeben wurden, in gleicher Weise auch für die hier beanspruchte Vorrichtung gelten.
Weitere besondere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist die Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Größen- und/oder Dicken- und/oder Zielerkennung des jeweiligen zu vereinzelnden Postgutes oder bereits vereinzelten Postgutes ausgerüstet.
Die Vereinzelungseinrichtung weist eine Greifeinrichtung mit einer Abtstreifeinrichtung auf, sie kann mit einem zusätzlichen Schwingantrieb ausgerüstet sein und/oder mit sogenannten Formartschickanen, die in der Schräglage des dort das unsortierte Postgut aufnehmenden Containers bereits durch Größenschablonen mechanisch eine gewisse Größenvorsortierung gewährleisten.
Zweckmäßig kann es sein, wenn zum Ergreifen des oberen Poststückes eine kombinierte pneumatische und mechanische Greifeinrichtung vorgesehen ist, derart, daß beispielsweise durch den pneumatischen Förderer das obere Poststück nur ein kurzes Stück aus dem Stapel gezogen oder angehoben wird, um dann vollständig von der mechanischen Greifeinrichtung ergriffen zu werden, was den Vorteil hat, daß die pneumatische Greifeinrichtung nur geringe Kraft aufwenden muß, da sie das Gesamtgewicht des Postgutes nicht zu transportieren hat.
Durch eine Format- und Dickenerkennungseinrichtung an der Anlage können dabei die unterschiedlichen Sauggreifer angesteuert werden, d. h. es werden nur soviele aktiviert und in ihrer Leistung gesteuert, wie die gerade greifende Briefgröße dies notwendig macht.
Zweckmäßig ist es auch, die Transporteinheit für die einzelnen Postgüter zur Verteileranlage als Gabelpaletten auszubilden, d. h. das einzelne Postgut wird auf einer Gabel oder einem Gabelkäfig abgelegt. Vorteilhaft ist dabei, die Gabel bzw. den Gabelkäfig um wenigstens zwei Achsen bewegbar auf einer Transportpalette anzuordnen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein weiterer Endlosförderer mit einer Vielzahl von einzelnen Aufnahmepositionen, die z. B. ebenfalls wiederum als Gabelkorb ausgeschaltet sein können, vorgesehen ist, etwa als im wesentlichen oval gestalteter mehretagiger umlaufender Förderer z. B. mit 1000 Ablageplätzen. Um hier synchron die einzelnen Postgüter in den einzelnen Etagen ablegen zu können, ist wenigstens eine Synchronisationsstrecke vorgesehen. Vorteilhaft ist dabei eine Mehrfachschleifenbahn für die Gabelpaletten, um die einzelnen Etagen zu überdecken.
Um aus den Gabelkörben des Zwischenförderers das Postgut wiederum entnehmen zu können, sind Übernahmeeinrichtungen vorgesehen, die ebenfalls mit Gabelzinken ausgerüstet sein können. Diese können das Postgut aufnehmen und einem Sammelbehälter zuführen.
Ein besonderer Vorteil in der etagenmäßigen Aufteilung des Zwischenförderers besteht darin, daß man Zonen bilden kann, etwa je vier Etagen zusammenfassen kann, die jeweils von einer an einer Position vertikal verfahrbaren Entnahmeeinrichtung überdeckt werden können, d. h. eine Entnahmeeinrichtung kann jeweils vier Etagen bearbeiten.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorrichtung mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage gekoppelt ist, die alle Zuordnungs- und Steuerungsprobleme übernimmt.
Eine derartige Steuerung reicht von der möglichen Codierung und Erkennung des einzelnen Poststückes, der Zuordnung des jeweiligen Individualgabelförderers, der Ablage im Zwischenförderer und der gezielten Entnahme aus diesem Zwischenförderer und Zuordnung zu einem Postgutbehälter, dessen Codierung und Zuführung zu einer Weiterverarbeitung ggf. zu einem weiteren Durchlauf durch die Vorrichtung, um eine verfeinerte Sortierung nachfolgen zu lassen.
Die Steuerung kann dabei so getroffen sein, daß gerade im Zwischenförderer, der von den Entnahmeeinrichtungen beaufschlagt ist, bereits eine Vorlagerung bei der Ablage vorgenommen wird, so daß die einzelnen Entnahmeeinrichtungen nicht bei der Bearbeitung eines Sortiervorganges große Wege zurücklegen müssen. Vorablage kann so getroffen sein, daß z. B. ein Zielort auch in einer Etage des Zwischenförderers gleich abgelegt wird. Die Entnahmeeinrichtung kann dann in einer Position verharren.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich insbesondere aber auch aus der der Figurenbeschreibungen folgenden Systembeschreibungen sowie aus der Zeichnung, anhand der die Erfindung beispielsweise näher erläutert ist. Diese zeigt in
Fig. 1 eine räumliche Prinzipdarstellung eines Ausschnittes der Vorrichtung,
Fig. 2 eine Prinzipübersicht der Vorrichtung ebenfalls in räumlicher Darstellung im abgeänderten Maßstab und in den
Fig. 3 bis 14 Vorrichtungsteile in wiederum abgeändertem Maßstab nämlich in
Fig. 3 einen Teil einer Vereinzelungsstation, in
Fig. 4 eine Detailansicht aus Fig. 3,
Fig. 5 ein als Gabelpalette gestaltetes Fördermittel,
Fig. 6 eine Codierstation mit zwei Fördermitteln,
Fig. 7 eine Synchronisations- und Übergabestrecke zwischen einem Fördermittel auf ein Zwischenfördermittel durch Gabelpaletten,
Fig. 8 die Aufsicht auf das Zwischenfördermittel in vereinfachter Darstellung gemäß Pfeil I in Fig. 9,
Fig. 9 eine Seitenansicht des Zwischenförderers in vereinfachter Darstellung,
Fig. 10 eine Teilansicht einer Übernahmevorrichtung im Bereich des Zwischenfördermittels gemäß Pfeil X in Fig. 11,
Fig. 11 eine stirnseitige Aufsicht auf die Übernahmeeinrichtung gemäß Fig. 10 mit einem Teil des Zwischenfördermittels,
Fig. 12 und 13 die Detailzeichnungen einer Übernahmeeinrichtung am Zwischenfördermittel,
Fig. 14 eine Aufsicht auf einen Palettenförderer als Element der Übernahmeeinrichtung sowie in
Fig. 15 rechte Figurenhälfte die vergrößerte Darstellung einer möglichen Palettenausbildung sowie in
Fig. 15 linke Figurenhälfte in verkleinerter Darstellung mögliche Palettenstrukturen.
Anhand der Fig. 1 und 2 seien zunächst die Hauptstrukturen der allgemein mit 1 bezeichneten Vorrichtung beschrieben.
Um nicht näher bezeichnetes Postgut zu sortieren, wird dieses in Paletten 2 angeliefert und einer Vereinzelungsstation 3 zugeführt, wobei in Fig. 1 hier zwei derartige Stationen dargestellt sind, die mit 3 bzw. 3′ bezeichnet wurden. Das Postgut wird von den Vereinzelungsstationen, die weiter unten etwas näher beschrieben sind, Einzeltransportpaletten 4 aufgegeben, die über einen Einzelstückförderer 5 einem Zwischenförderer 6 zugeführt werden.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Zwischenförderer 6 als umlaufender Endlosförderer gestaltet mit einer Vielzahl von Einzelaufnahmen 7 für Einzelpostgüter. Um eine Synchronisation zwischen dem umlaufenden Zwischenförderer 6 einerseits und dem Einzelgutförderer 5 andererseits zu erreichen, ist wenigstens eine Synchronisationsstrecke 8 vorgesehen, der Übernahmevorgang ist in Fig. 1 mit dem Pfeil 9 angedeutet.
Erkennbar ist der Endlosförderer mit einer Mehrzahl von Ebenen ausgerüstet, die mit den Einzelaufnahmen 7 ausgerüstet sind. Im dargestellten Beispiel sind zwei je vierstöckige Ebenen 10 und 10′ dargestellt. Um alle Ebenen bzw. alle Etagen dieser Ebenen bedienen zu können, ist der Einzelstückförderer mit einer Mehrzahl von Förderschleifen 11 versehen, derart, daß das einzelne Postgut in jede gewünschte Etage verbracht werden kann, um dort synchronisiert übergeben werden zu können.
Um die Beschreibung etwas zu erleichtern, wird die Gesamtheit aus Vereinzelungseinrichtungen 3, Einzelförderpaletten 4, Einzelförderer 5 mit Synchronisationsstrecke 8 und den Übergabeschlaufen 11 als Eingabeeinheit (Input-Modul) 12 bezeichnet. In Fig. 2 sind eine Mehrzahl von parallel angeordneten Eingabeeinheiten 12 dargestellt. Das jeweilige Eingeben ist durch die entsprechenden Pfeile symbolisiert worden. Neben dem Zwischenförderer 6 mit seinen Einzelaufnahmen, es kann sich dabei z. B. um 1000 solcher Einzelaufnahmen pro Förderer handeln, ist mit einer Vielzahl von allgemein mit 13 bezeichneten Ausgabeeinheiten (Output-Module) mit entsprechenden Übernahmevorrichtungen, in Fig. 12 allgemein mit 14 bezeichnet, ausgerüstet.
Diese Übernahmevorrichtungen übernehmen das auf den Einzelaufnahmen 7 abgelegte einzelne Postgut und legen es in Postgutbehältern 15 ab. Sind diese gefüllt, werden sie über zusätzlich vorgesehene Transportanlagen 16, in Fig. 2 ist je eine derartige Anlage am unteren Ende jeder Etage 10 bzw. 10′ vorgesehen, entsorgt. Über die gleichen Förderer 16 werden auch leere Postgutbehälter der Vorrichtung zugeführt. Letzteres ist durch Pfeil 17 in Fig. 2 angedeutet.
Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 seien einige Einzelheiten der Vereinzelungsstation 3 erläutert:
Eine, allgemein mit 18 bezeichnete, mit Postgütern unterschiedlicher Größe und Dicke bestückte Palette 2, die hier als Postgutbehälter 15 dargestellt ist, wird einem Rütteltisch od. dgl. 19 zugeführt und in spezieller Winkellage dort gehalten, wie dies die Fig. 3 und 4 andeuten. Eine Seite am Rütteltisch 19 ist mit stufenweise abgesetzten Formatschikanen 20 ausgerüstet, die ein unterschiedlich tiefes Eintauchen des Postgutes ermöglichen, wie die Frontansicht Fig. 4 darstellt, wobei diese Anordnung besondere Vorteile für optische Erkennungseinrichtungen hat, die hier nicht näher dargestellt sind.
Zur Übernahme des jeweils oberen Poststückes, die Poststücke werden nach oben durch ein nicht näher dargestelltes Vortreibmittel 21 angehoben, ist eine allgemein mit 22 bezeichnete Greifeinrichtung vorgesehen, die an einem Portal 23 gemäß Doppelpfeil 24 verfahrbar ist und deren Greifteller 25 an einem Support 26 gemäß Doppelpfeil 27 zusätzlich verfahren und gemäß Doppelpfeil 28 verschwenkbar angeordnet ist. An der Unterseite des Supportes 25 ist eine Vielzahl von Saugnäpfen 29 vorgesehen, an einem stirnseitigen Ende mechanische Greifer 30, die hier nur angedeutet sind.
Die Wirkungsweise der Greifeinrichtung 22 ist dabei die folgende:
Nach automatischer Formaterkennung des oberen Poststückes wird der Support 25 über das Poststück verfahren und soviel Saugnäpfe 29 aktiviert, wie dies der aktuellen Brief- oder Postgutgröße und Gewicht entspricht. Danach zieht die Greifeinrichtung 22 das obere Postgut auf einen Stütz- und Abstreifmechanismus 31, um es dann mit den mechanischen Greifern 30 voll zu ergreifen, womit erreicht wird, daß die Saugnäpfe 29 nur eine geringe Leistung für den Seitenschub aufbringen müssen. Das Postgut wird dann auf eine Traggabel 23 verschoben, die um wenigstens 2 Achsen verschwenkbar an der Transportpalette 4 angeordnet ist.
Diese Transportpalette 4 ist in Fig. 5 näher beschrieben. Diese Transportpalette 4 wird insgesamt auch als Gabelpalette 4 bezeichnet, weil sie mit einer Traggabel 32 ausgerüstet ist, die, wie oben bereits erwähnt, um wenigstens zwei Achsen schwenkbar ist, was mit den Doppelpfeilen 33 und 34 in Fig. 5 angedeutet ist. Der mit 35 bezeichnete Grundkörper der Gabelpalette 4 ist einem Förderersystem 5 angepaßt. Über entsprechende Steuerung kann die Traggabel 32 aus der mit Pfeil 36 angedeuteten Fahrtrichtung nach außen geschwenkt werden, sei es zur Codierung, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist.
Die Verschwenkung erfolgt hier in der Weise, daß sie lesbar die Postgüter vor einem Codierplatz schwenken, an dem beispielsweise eine Person über eine Codiereinrichtung 37 die Zielorte eingibt. Wesentlich ist dabei, daß der Brief selbst nicht codiert werden muß, da dieser Hinweis direkt der Gabelpalette 4 bzw. 4′ zugeordnet werden kann und auch den sonstigen Anlageteilen. Durch den Einzeltransport ist die jeweilige Erkennung des transportierten Postgutes möglich.
Fig. 7 zeigt den Übergabebereich der Postgüter von den Gabelpaletten 4 auf Einzelaufnahmen 7 am Zwischenförderer 6. Diese Einzelaufnahmen 7 sind im dargestellten Beispiel ebenfalls gitterartig gestaltet. Über die Synchronisationsstrecke des Einzelförderers 5 entspricht die Geschwindigkeit der Gabelpaletten 4 derjenigen der Einzelaufnahme 7. Nun schwenkt die Gabel 32 mit dem Postgut 18 von oben nach unten durch den entsprechenden Gabelkorb 8 der Einzelaufnahme 7, der Beginn dieses Schwenkvorganges ist mit der Position 1 im Kreis in Fig. 7 angedeutet. Die genaue Übergabeposition ist in Fig. 7 mit 2 im Kreis bezeichnet, das nach Untendurchschwenken der Gabel 32 durch den Gabelkorb 38 zeigt die Position 3 im Kreis in Fig. 7.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den Zwischenförderer 5 als Endlosförderer mit mehreren Etagen von Einzelaufnahmen 7, die jeweils zu Einheiten 10 bzw. 10′ zusammengefaßt sind. Unterhalb dieser Einheit befinden sich zusätzliche Fördermittel 16, die in Aufsicht in Fig. 14 dargestellt sind, aus Darstellungsgründen in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben wurden. Ja nach Höhe, Länge und Bestückungsdichte ist erkennbar, daß der Einzelförderer mit einer Vielzahl von Einzelaufnahmen 7 ausgerüstet werden kann, die dann individuell entleert bzw. entnommen werden können.
Eine derartige Entnahmeeinrichtung, allgemein als Ausgabeeinheit 13 bezeichnet, ist in den Fig. 10 bis 13 näher dargestellt. Die Ausgabeeinheit 13 weist vertikal verfahrbare Übernahmevorrichtungen 14 auf, deren Verfahrbarkeit durch die Doppelpfeile 39 in Fig. 10 angedeutet ist. Diesen Übergabevorrichtungen zugeordnet ist jeweils ein Postgutbehälter 15. Ist dieser voll, wird der nach unten auf den Förderer 16 abgesetzt und ein leerer Behälter wird aufgenommen.
Bezugnehmend auf die Fig. 12 und 13 sei hier kurz der Entnahmevorgang geschildert:
Die Übernahmevorrichtung 14 ist mit einem Gabelgreifer 40 an einem Kurbeltrieb 41 ausgerüstet. Sie ist, wie bereits erwähnt, vertikal verfahrbar. Dies bedeutet, daß der Entnahmevorgang nicht synchronisiert mit dem umlaufenden Endlosförderer 6 vorgenommen wird, sondern in einer so kurzen Zeit, wie das Vorbeistreifen des jeweils zu entleerenden Faches 7 dies möglich macht. Die überstrichene Entnahmefläche ist in Fig. 13 schattiert angelegt und mit 42 bezeichnet. Durch das sehr schnelle Ausheben drückt sich das Postgut an die Gabel 40 und bleibt somit positioniert. Das Postgut wird dann nach hinten abgelegt gegen eine verschiebbare Rückwand 43 des Postgutbehälters 15, die synchron gemäß Füllstand nach hinten verschiebbar ist. Es kann zusätzlich ein Anschlag oder eine Schikane 44 vorgesehen sein, die das Nach-vorne-ausfallen des Postgutes verhindert und synchron auf- und abschwenkt, wenn Postgut eingelesen wird.
In Fig. 14 ist zusätzlich noch der Zwischenförderer 6 in Aufsicht dargestellt mit zwei Leerplätzen 45, leeren Postgutbehältern 15 und gefüllten Postgutbehältern 15′. Die leeren Postgutbehälter 15 werden über eine Zuführbahn 46 dem Förderer 16 und damit ihrem Bestimmungsort zugeführt, die vollen Behälter 15′ werden über eine Abführstrecke 47 entnommen und ggf. erneut an den Anfang der Vorrichtung der Vereinzelungsstation 3 zugeführt.
In Fig. 15 ist die Möglichkeit dargestellt, wie ein Postgutbehälter 15 gestaltet sein kann. Auf einer mit einer Vielzahl von Stecklöchern 48 versehenen Grundplatte 49 sind Front- und Rückseiten 50 in unterschiedlichen Positionen einsteckbar, was durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist. Bei Postgut reicht häufig eine derartige Anordnung, wie die links dargestellten Figuren zeigen.
Ein Postgutbehälter 15 kann z. B. mit einer Schrumpffolie 51 umgeben sein mit einem übergestülpten Deckel 52 oder mit einer andersartigen Umhüllung 53, wie dies in der linken Figurenhälfte Fig. 15 angedeutet ist. Es können Transportnocken und/oder Codiernocken 54 an der Bodenplatte 49 vorgesehen sein u. dgl. mehr. Nachfolgend ist eine detaillierte Systembeschreibung wiedergegeben, der weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.
Gliederung
1.
Gesamtsystem
1.1 Sorter Concept
1.2 Arrangement
2. Beschreibung der mechanischen Teilsysteme
2.1 Systembehälter
2.2 Input-Module
2.2.1 Funktionsbeschreibung
2.2.2 Vereinzeler
2.2.3 Conveyer
2.2.4 Pallet
2.2.5 Bar Code Reader (von IPA beschrieben)
2.2.6 Video Keying Station (von IPA beschrieben)
2.2.7 Manuel Keying Station (von IPA beschrieben)
2.2.8 Coding (von IPA beschrieben)
2.3 Transporter
2.4 Output-Module
2.5 Container Supply
2.5.1 Funktionsbeschreibung
2.5.2 Container Transport
2.5.3 Container Zu- und Abführungsstrecke
2.5.4 Container Labeling
3. Electrical Components
3.1 Behälter Vor- und Entsorgung
3.2 Input-Modul
3.2.1 Conveyer
3.2.2 Vereinzeler
3.3 Transporter
3.4 Output-Module
4. ALS-Control- and Administration System
4.1 Software Structure
4.1.1 Control System
4.1.1.1 Central Control Processor
4.1.1.2 Container Supply Processor
4.1.1.3 Input-Module Processor
4.1.1.4 Transporter Processor
4.1.1.5 Output Group Processor
4.1.2 Administration System
4.1.2.1 MIS
4.1.2.2 Operator Interface
4.1.2.3 Diagnostic System
4.1.2.4 Event Processor
4.1.2.5 Configuration Manager
4.1.2.6 Sort Program Manager
4.1.2.7 Communication Interface
4.2 Hardware Structure
4.3 Development Environment
4.3.1 Methods
4.3.2 Tools
5. Verfügbarkeit
1. Gesamtsystem 1.1 Sorter Concept
Die heterogene Zusammensetzung der Briefsendungen, die hohe Systemleistungen und angestrebte Verfügbarkeit des Advanced Letter Sorter (ALS) haben neben den anderen Anforderungen zu einem Lösungsprinzip geführt, das sich durch folgende Eigenschaften auszeichnet:
  • - modular und damit klar strukturierter, funktional getrennter Aufbau,
  • - Kombinationen von neuen, modifizierten und bewährten Techniken,
  • - parallele Anordnung von Komponenten, um durch die Aufteilung des Sendungsstromes in mehrere Einzelströme niedrige Geschwindigkeiten und größere Zeitintervalle einsetzen zu können,
  • - formschlüssige Übergabe der Postsendungen bei Handhandungs- und Umschlagvorgängen
  • - Vermeidung von Friktionstransportabläufen aufgrund der heterogenen Zusammensetzung der Briefsendungen; es wird immer ein stück- und einzelbezogener Transportmechanismus eingesetzt
  • - der flexible, modulare Aufbau des Gesamtsystems erlaubt eine optimale Systemkonfiguration entsprechend wechselnde Anforderungsprofile (Anzahl Input-Module, Anzahl Zielorte, Systemdurchsatz)
1.2 Arrangement
Das ALS besteht aus den Komponenten (Bild 1)
  • - Container,
  • - Input-Modul,
  • - Transporter,
  • - Output-Modul und
  • - Container-Supply.
Im ALS (Bild 2) werden 8 Input-Module eingesetzt, die neben anderen Komponenten mit je 2 Vereinzelern und einem taktungebundenen Fördersystem ausgestattet sind. Die Briefbehälter, in denen die Postsendungen gestapelt und teilweise ausgerichtet vorliegen, werden manuell in das jeweilige Input-Modul geschoben.
Über die Vereinzeler werden die Sendungen auf das mit Spezialpaletten ausgerüstete Fördersystem gebracht und können, auf 8 Ebenen verteilt, dem Transporter zugeführt werden. Der Transporter, ein Schalenförderer mit 8 Ebenen, läuft stetig um und bringt die Postsendungen zu den einzelnen Zielorten. Für jeden der 152 Zielorte (150 Zieladressen und 2 zentrale Rejects) existiert ein Output-Modul, ein vertikal verfahrbares Handhabungsgerät, welches die gewünschte Sendung aus bis zu 4 Ebenen des Transporters entnehmen und geordnet in einen mitgeführten Behälter abgeben kann. Ist ein Zielbehälter gefüllt, so verfährt das Handhabungsgerät des Output-Moduls in eine untere Übergabeposition und setzt den Behälter auf einen unter den Output-Modulen angeordneten Förderer. Anschließend wird ein Leerbehälter vom Förderer übernommen. Das getaktet umlaufende Behälterfördersystem (Container-Supply) zur Ver- und Entsorgung der Output-Module holt sich die Leerbehälter aus einem Eingabepuffer und bringt die gefüllten Behälter in eine Ausgangsstrecke.
Das ALS Concept ist derart gestaltet, daß durch die Parallelanordnung von 8 Förderebenen im Transporter niedrige Geschwindigkeiten gefahren werden können, die ein hohes Maß an Verfügbarkeit garantieren. Ebenso werden die notwendigen Handhabungs- und Umschlagsvorgänge langsam und somit sicherer. Aufgrund der Möglichkeit mit jedem der 8 Input-Module auf alle 8 Ebenen des Transporters zu übergeben, sind unterschiedliche Steuerungsstrategien einsetzbar. Damit ist ein sehr flexibles, auf wechselnde Anforderungen reagierendes Systemverhalten möglich. Überlastung einer Ebene und Staugefahr in einem der Input-Module können daher vermieden werden. Außerdem ist es möglich, einzelne Zieladressen festen Transporterfachebenen zuzuordnen. Hierdurch wird vermieden, daß ein Output-Modul im Normalbetrieb Postsendungen aus unterschiedlichen Transporterfachebenen entnehmen muß. Dieses würde erst erforderlich, wenn überdurchschnittlich große Mengen für einen Zielort anfallen. Um die gleichmäßige Auslastung des Transporters zu erreichen, würden in diesem Fall auf eine oder mehrere zusätzliche Transportebenen ausgewichen. Eine Verlegung von anderen Zieladressen aus der überlasteten Ebene ist ebenfalls möglich, um die Ebenenwechsel der Output-Module zu minimieren.
2. Beschreibung der mechanischen Teilsysteme 2.1 Systembehälter
Der Systembehälter besteht aus den Komponenten
  • - Systemboden
  • - Steckwände
  • - Abdeckung
Innerhalb des ALS werden nur die Systemböden mit steckbarer Rückwand eingesetzt, vordere Steckwand und Abdeckung sind lediglich für den Transporter außerhalb der Maschine erforderlich.
Der Systemboden (Bild 3, Nr. 1) ist mit einer Verzahnung an der Vorder- und Hinterkante und einem Lochraster an den Seitenkanten versehen. Das Lochraster dient zum einfachen Einsetzen der Steckwände (Arretierung über Schnappverschlüsse). Durch das Raster können auch Postsendungen in nur teilweise gefüllten Behältern unter Beibehaltung der Stapelordnung außerhalb des ALS transportiert werden.
Die Steckwände (Bild 3, Nr. 2) werden i. d. R. manuell in den Systemboden eingesetzt bzw. herausgenommen. Sie stützen den Stapel der Postsendungen an der Front- und Rückseite ab. Durch anbaubare Schappverschlüsse können die Steckwände auch als Handgriffe für manuelles Handling verwendet werden. Die Steckwände können so ausgeführt werden, daß die Stapelfähigkeit der Behälter auch bei einfachen und unterschiedlichen Abdeckungen erhalten bleibt.
Die Abdeckung (Bild 3, Nr. 3.1-3.3) kann wahlweise als Umschrumpfung oder Umwicklung, als Deckel, der von oben über Systemboden und Steckwände gestülpt wird oder als Einschubkassette ausgeführt werden. Die Abdeckungen dienen als Schutz für die Briefsendungen bei Transport außerhalb des ALS.
Das Label zum Kennzeichnen eines Sendungsstapels kann am Systemboden, an vorderer oder hinterer Steckwand oder an der Abdeckung am Ende der Pufferstrecke durchgeführt werden. Die Systembehälter können anschließend in einem Magazinwagen oder Stetigförderer abtransportiert werden, neue zu sortierende Postsendungen auf dem gleichen Weg zum ALS gebracht werden.
Technische Daten
modularer Systembehälter für geordneten Stofftransport
Abmessungen:
ca. 0,60×0,39×0,22 (Länge×Breite×Höhe)
Material:
┤ Systemboden: Kunststoff oder Blech
┤ Steckwände: Kunststoff oder Blech
┤ Abdeckung: Folie, Karton, Kunststoff oder Blech
2.2 Input-Modul 2.2.1 Funktionsbeschreibung
Das Input-Modul übernimmt
  • - das Vereinzeln,
  • - das Erkennen eines vorhandenen bar codes auf der vereinzelten Sendung,
  • - das direct-view oder remote-view Keying,
  • - das code printing und
  • - die Übergabe der vereinzelte Objekte an den Transporter.
Das Input-Modul besitzt mechanische Schnittstellen:
  • - die Stoffeingabe in normierten Behältern
  • - die Übergabe zum Transporter
  • - den manuellen Arbeitsplatz bei direct-view Keying.
Der ALS verfügt über insgesamt 8 Input-Module (4×direct view Keying, 4×remote view Keying). Die technische Ausführung der acht Input-Module ist weitgehend identisch. Sie unterscheiden sich lediglich durch das wahlweise Vorhandensein eines direct view Keying-Arbeitsplatzes oder einer Video Kamera. Während beim direct-view Keying die Keyer ihren Arbeitsplatz direkt am Input-Modul einnehmen, werden die remote-view-Arbeitsplätze separiert in einem ergonomisch gestalteten Raum zusammengefaßt. Die Vereinzelungsleistung jedes Input-Moduls schwankt zwischen 0,2 bis 1,4 Sendungen/Sekunde.
Das Input-Modul besteht aus den Teilsystemen (Bild 4)
  • - Vereinzeler mit den Baugruppen
    Behälterzuführung (1) und Entnahmevorrichtung (2) (2 Vereinzeler pro Input-Modul)
  • - pallet (3)
  • - Conveyer (4), auf dem pallets (3) umlaufen
  • - bar code reader (5), der vereinzelte Sendungen auf Vorhandensein von bar code überprüft
  • - Video Kamera (6) (wahlweise) bei video remote Keying
  • - direct view Keying (7) (wahlweise) als manueller Arbeitsplatz gestaltet
  • - code printer (8) zur Aufbringung des bar codes
  • - bar code reader (9), der den in (8) aufgebrachten code überprüft (baugleich mit (5))
  • - Übergabebereich (10), in dem der auf der Palette (3) befindliche Brief synchron mit dem Transporter (11) läuft und formschlüssig übergeben wird (dargestellt ist nur der Übergabebereich der obersten Ebene, analog existiert er für die 7 darunterliegenden Ebenen)
  • - transporter (11), ein umlaufender Horizontalförderer mit jeweils 8 Fächern übereinander.
Bei der Auslegung der Input-Module müssen folgende Problemstellungen gelöst werden:
  • - Die Vereinzelung des Stoffes, der als teilungsgerichteter Stapel im Container vorliegt.
  • - Die vereinzelten Sendungen werden asynchron in den Kreislauf des Input-Moduls eingegeben, müssen aber synchron an den Transporter übergeben werden.
  • - Die Übergabe der vereinzelten Sendungen (Stelle 2) vom Vereinzeler auf die Förderstrecke des Input-Moduls erfolgt aus Sicherheitsgründen auf stehende pallets.
  • - Beim direct-view-Keying müssen die vereinzelten Briefe ebenfalls gestoppt und aufgepuffert werden.
  • - Jedes Input-Modul soll die Sendung wahlfrei auf eine der acht übereinanderliegenden Ebenen des Transporters übergeben können; der Conveyer (4) muß sich in seiner Streckenführung entsprechend gestalten lassen.
  • - Im Bereich des code printing müssen die Briefe mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit an dem code printer vorbeifahren.
  • - Beim remote-view-Keying muß zwischen der Bildaufnahme durch die Video Kamera (6) und dem code printer eine Zeitspanne von minimal 9 sec liegen. Diese Zeitspanne wird für die Auswertung des Video-Bildes zur Verfügung gestellt.
2.2.2 Vereinzeler
Postsendungen unterschiedlichster Art lt. Ausschreibungsunterlagen werden teilausgerichtet in Containern an den Vereinzelner übergeben.
Die manuelle Beschickung der Container liefert folgenden Ausgangszustand des Stoffes für den Vereinzeler:
  • - die Briefe liegen mit definierter Toleranz an 2 Kanten an
  • - das Label liegt frontseitig
  • - unterschiedliche Briefe liegen in beliebiger Reihenfolge hintereinander.
Der Vereinzeler besitzt folgende mechanische Schnittstellen
Eingabeseite
Die Postsendungen sind in Containern gestapelt. Die vollen Container werden auf der Eingabeseite des Vereinzelns manuell eingesetzt. Die entleerten Container werden manuell entnommen und dem Container-Kreislauf als Leercontainer zugeführt.
Ausgabeseite des Vereinzelers
Die vereinzelten Sendungen werden auf eine leere Palette des Input-Fördersystems abgegeben. Die Paletten werden an einer festen Abgabeposition für den Vereinzelner bereitgestellt.
Der Vereinzelner besteht aus den Teilsystemen
  • - Behälterzuführung
  • - Entnahmevorrichtung
  • - Greifer
  • - Handhabungsgerät
  • - Abstreifer
Behälterzuführung
Die Behälterzuführung stellt die Eingangsseite des Input-Moduls für die vollen Container dar. Die Container werden manuell eingesetzt.
Der Sendungsstapel gelangt mit der Bodenplatte und der Rückwand des Containers auf die Behälterzuführung des Vereinzelners (Bild 5). Die Führung des Sendungsstapels geschieht an der Unterseite durch den Containerboden und seitlich durch eine Wand des Vereinzelners. Die beiden Führungsflächen verlaufen rechtwinklig zueinander. Die Sendungen werden in zwei Ebenen geneigt gefördert. Die Unterkanten der Sendungen liegen nicht horizontal, sondern um einen kleinen Winkel β geneigt, um ein Andrücken der Seitenkanten der Sendungen gegen die Seitenwand des Vereinzelners zu bewirken. Die Behälterzuführung liegt in ihrer Förderrichtung ebenfalls nicht horizontal, sondern um einen Winkel geneigt, so daß die Sendungen ansteigend gefördert werden, wodurch ein Umfallen der vorderen Sendungen vermieden wird. Die Vorschubeinheit wird von einem Erregermechanismus in Schwingungen versetzt. Durch die feste Anbindung des Containerbodens an den Vorschubmechanismus werden die Schwingungen an den Sendungsstapel übertragen, wordurch eine verbesserte Ausrichtung der Sendungen zu den beiden senkrechten Anlageflächen (Containerboden und Seitenwand des Vereinzelners) erzielt wird. Ferner werden durch die Vibration Relativbewegungen zwischen den einzelnen Sendungen erzeugt, die eine Trennung der Sendungen voneinander unterstützt.
Die Seitenwand des Vereinzelers verfügt an ihrem Ende über einstellbare Formatschikanen. Hierdurch werden die senkrechten Kanten der Sendungen in mehrere Größenklassen aufgeteilt, um eine Formatklassifikation für den folgenden Vereinzelungsvorgang zu gewährleisten. Der Vorschubmechanismus wird über eine Sensorik so angesteuert, daß sich die vorderste Sendung an der Entnahmeposition befindet.
Die Entnahmevorrichtung besteht aus einem Greifer und einem Handhabungsgerät
Der Greifer ist als Kombination von Sauggreifer und mechanischem Greifer ausgeführt. Das Sauggreifsystem besteht aus einer Trägerplattform, die in ihren Abmessungen auf die maximalen Sendungsabmessungen und die Abmessungen der Förderrinne angepaßt ist. Auf dieser Trägerplattform befindet sich eine Vielzahl von Saugelementen (z. B. Saugnäpfe, Saugteller etc.) die einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sind, wodurch eine Anpassung des Sauggreifers an das jeweils zu handhabende Sendungsformat (Information über Bildverarbeitung) erzielt wird.
Eine angesaugte Sendung wird um ein kleines Stück seitlich verschoben, wodurch die Kante auch von der Rückseite frei zugänglich wird. Diese freigelegte Kante wird von einem mechanischen Greifermechanismus kraftschlüssig gegriffen, wodurch eine sichere Handhabung gewährleistet wird.
Der Greifer wird durch eine Handhabungseinrichtung bewegt. Ein Bewegungszyklus läßt sich folgendermaßen beschreiben: Das Sensoriksystem liefert eine Information über die Formatklassifikation und Dicke der obersten Sendung, worauf die für diese Formatklasse erforderlichen Saugelemente des Sauggreifersystems eingeschaltet und eine entsprechend Volumenstrom und Unterdruck eingestellt werden. Das Sauggreifersystem wird von der Handhabungseinrichtung auf die oberste Sendung gelegt. Die angesaugte Sendung wird um ein kurzes Wegstück seitlich in Richtung der Seitenwand des Vereinzelners verschoben wodurch die Kante der Sendung - auch von der Sendungsrückseite her - frei zugänglich wird. Diese freigelegte Kante der Sendung wird kraftschlüssig gegriffen, wodurch eine sichere Handhabung auch bei den erforderlichen hohen Vereinzelungsgeschwindigkeiten gewährleistet wird. Die folgende Verschiebebewegung zur bereitgestellten Palette erfolgt über die Kante der Seitenwand des Vereinzelners hinweg. Um die Reibungskräfte auf die nachfolgenden Sendungen zu minimieren, erfolgt vor dem Verschieben eine kleine anhebende Bewegung der oberen Sendung vom Stapel. Hierdurch wird die Gefahr des ungewollten Mitziehens nachfolgender Sendungen vermindert.
Nach dem Herüberziehen der obersten Sendung auf die bereitgestellte Palette wird der mechanische Greifer und der Sauggfreifer geöffnet und die Sendung auf die Palette abgelegt. Nach der Rückhubbewegung des leeren Greifers kann der nächste Vereinzelungszyklus beginnen. Die erforderlichen Bewegungen dieses Zyklus lassen sich durch ein zweiachsiges Linearachsensystem realisieren. Hierfür wird eine Linearachse, die das seitliche Verschieben der zu vereinzelnden Sendung bewirkt und eine Kurzhublinearachse zum rechnergesteuerten Anheben der obersten Sendung benötigt.
Abstreifermechanismus
Gegen das ungewollte Mitziehen einer nachfolgenden Sendung beim Vereinzeln der obenliegenden Sendung des Stapels werden folgende Gegenmaßnahmen getroffen. Wie bereits erwähnt, trägt die Schwingungserregung des Sendungsstaplers zur Separation der Einzelsendungen bei, da sehr kleine Relativbewegungen zwischen den Sendungen erzeugt werden. Zusätzlich wird ein Abstreifermechanismus eingesetzt, der aus einer verfahrbaren rotierenden Walze besteht. Die rotierende Walze ist hinter der Seitenwand des Vereinzelers angeordnet. Sobald die Vorderkante der vom Sauggreifer aufgenommenen Sendung die Achse der Walze, wie z. B. als Bürstenwalze ausgebildet sein kann, passiert, wird die Walze an die Rückseite der Sendung angedrückt. Falls eine nachfolgende Sendung auf der Rückseite haften sollte, wird diese von der rotierenden Walze zurückgeschoben.
Die vorstehend beschriebene mechanische Vereinzelungsvorgänge werden durch ein Bildverarbeitungssystem unterstützt.
Die Hauptaufgabe der Sensorik liegt in der Formaterkennung der vorderen Sendung, da die Beschaltung des Greifers diese Informationen benötigt. Eine Formaterkennung per Videosystem und fluchtenden Anlagekanten arbeitet bei schwachen Kontrasten nicht zuverlässig genug, das heißt, daß z. B. eine kleine weiße Sendung, die vor einer großen weißen Sendung liegt, vom Videosystem nicht unterschieden werden kann. Daher sollen die Schikanen in Verbindung mit der Schwingungserregung eine Staffelung der Seitenkanten der Sendungen nach Formatklassen bewirken. Diese Abstufung der Kanten kann vor einem Videosystem besser erkannt werden. Hierdurch wird das ursprüngliche Problem der frontalen Formaterkennung auf eine Erkennung der Formatreihenfolgen reduziert. Die Aufgliederung der Formate durch die Schikanen in Formatklassen bietet günstigere Voraussetzungen zur Video- und oder sensorischen Erfassung der Dickenabmessungen und Format­ reihenfolgen.
Wenn der Fall eintritt, daß das Sensorsystem nicht exakt unterscheiden kann, welches Sendungsformat oben auf dem Stapel aufliegt, kommen Vorzugsalgorithmen zum Einsatz. Diese bewirken, daß bei Unstimmigkeiten in der Formaterkennung, das Greifersystem zuerst auf das kleinere Format ausgerichtet wird. Dadurch besteht die Möglichkeit auch eine größere Sendung mit der kleineren Sauggreiferbeschaltung aufzunehmen, während im umgekehrten Fall beide Sendungen zusammen gegriffen und in der Palette abgelegt werden könnten.
Der Greifer verfügt ebenfalls über eine Sensorik, die erkennt, ob eine Sendung aufgenommen wurde und welcher Formatklasse sie angehört. Hierdurch wird eine Überwachung des Handhabungsvorganges ermöglicht und eine zusätzliche Möglichkeit zur Plausibilitätsprüfung (Vergleich von erkanntem und aufgegriffenem Format) geschaffen.
Technische Daten
Jeder Vereinzeler wird für eine Vereinzelungsleistung von 0,7 Sendungen pro Sekunde ausgelegt. Ein Hintereinanderschalten von zwei Vereinzeler pro Input-Modul ergibt eine Vereinzelungsleistung auf 1,4 Sendungen/sec.
2.2.3 Conveyer
Der Conveyer stellt das verbindende Fördersystem im Input-Modul dar. Folgende Funktionen müssen gewährleistet sein:
  • - sicherer Transport der vereinzelten Sendung auf den pallets
  • - Aufpuffern von pallets
  • - Realisierung von Förderbereichen mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten
  • - Synchronisierte Bewegung der pallets im Übergabebereich zum Transporter
  • - flexible Verlegung der Förderstrecke im Raum
  • - Zwischenspeicherung der Sendungen für max. 9 sec.
Für die technische Realisierung des Conveyers ist die Modifikation eines marktgängigen Steigförderers vorgesehen. Das ausgewählte System erlaubt eine große Freizügigkeit hinsichtlich der Streckenführung sowie Streckenabschnitte mit verschiedenen Fördergeschwindigkeiten. Im Abgabebereich zum Transporter ist eine Fördergeschwindigkeit von ca. 0,5 m/sec vorgesehen. Im übrigen Förderkreis wird eine Fördergeschwindigkeit von ca. 1 m/sec gefahren, um die durch Aufpuffern entstehende Wartezeiten auszugleichen.
2.2.4 Pallet
Die pallet läuft auf dem Conveyer innerhalb des Input-Moduls um. Die pallet muß folgende Funktionen gewährleisten:
  • - Aufnahme eines Briefes von den Vereinzelern (Bild 6)
  • - sicheres Fixieren des Briefes während des Transportvorgangs
  • - bedarfsgerechte Orientierung des Briefes; d. h. lesegerechte Position beim direct-view-Keying (Bild 7), schreibgerechte Position beim code printer
  • - Ermöglichung einer einfachen formschlüssigen Briefübergabe zwischen Input-Modul und Transporter.
Die technische Lösung für die pallet besteht auf einem rechtwinkeligen Grundkörper (Standardprodukt des Conveyer-Herstellen) und einem aufgesetzten Gabelkorb für die Briefaufnahme. Der Gabelkorb ist in der Normalstellung leicht geneigt, um ein definiertes Anlegen der Sendung an der unteren Kante zu erreichen. Der Gabelkorb weist zwei Freiheitsgrade gegenüber dem pallet-Grundkörper auf:
  • - Die Rotation um die vertikale Achse erlaubt ein gezieltes Ausschwenken beim direct-view-Keying, beim code printing und im Übergabebereich zum Transporter. Die Orientierung des Gabelkorbes zum Paletten-Grundkörper erfolgt mechanisch z. B. über Nockenbahnen.
  • - Der zweite Freiheitsgrad erlaubt ein Schwenken des Gabelkorbes um eine horizontale Achse zwischen zwei Endlagen.
Das Bild 8 veranschaulicht die Stoffübergabe zwischen dem pallet des Input-Conveyers und dem Transporter. Dargestellt ist der Übergabebereich, in dem die pallets synchron mit dem Transporter laufen. In Stellung 1 ist der Gabelgreifer über das Ablagefach des Transporters eingeschwenkt. Der Gabelkorb der pallet vollzieht während des Weitertransports eine Abwärtsbewegung, die Gabel durchdringt den Gabelboden des Ablagefaches und der Brief wird formschlüssig übergeben (Stellung 2). Stellung 3 zeigt die Situation nach der Übergabe. Der Gabelkorb befindet sich nun unterhalb der Fachebene des Transporters.
Technische Daten
pallet für Brieftransport
Abmessungen: 0,150×0,200 m (Grundkörper)
Gabelkorb: 0,3×0,2 m
Eigengewicht: ca. 2 kg
Identifizierung: jede Palette absolut codiert
Antrieb: über Reibschluß oder über formschlüssige Mitnehmer in Steigungsstrecken
2.2.5 bar code reader (IPA)
2.2.6 video Keying station (IPA)
2.2.7 manual Keying station (IPA)
2.2.8 coding (IPA)
2.3 Transporter
Der Transporter übernimmt die vereinzelten Sendungen von den Input-Modulen und fördert sie zu den Zieladressen. Jedes der acht Input-Module kann mit einer Eingabefrequenz von 0,2 bis 1,4 Sendungen/Sec. Briefe eingeben.
Sendungen werden im Transporter vereinzelt in Einzelfächer bewegt; hierbei sind sie relativ zum Einzelfach in Ruhe. Das Be- und Entladen des Transporters erfolgt formschlüssig; die Ablagefächer müssen ein Durchgreifen ermöglichen. Die Komponente Transport ist im ALS nur einmal ausgeführt. Dieses erfordert eine sehr zuverlässige Technik. Die Förderleistung muß entsprechend der Gesamtleistung aller Input-Module ausgelegt werden. Die Gestaltung des Förderers wird bestimmt durch die Anordnung der Input-Module und der Zielorte. Die Gesamtlänge soll dabei minimiert werden.
Mechanische Schnittstellen des Transporters sind die Input-Module und die Zieladressen. Alle Einzelfächer sind absolut codiert, so daß die Position jeder eingelegten Sendung bei einem Systemausfall in der Steuerung erhalten bleibt. Der Transporter bildet das zentrale Bauteil des ALS. Die anderen Teilsysteme sind um den Transporter herum angeordnet.
Der Transporter wird als stetig umlaufender Horizontalförderer mit Einzelfächern ausgeführt (Bild 9). Diese Einzelfächer werden als offene Gabelkonstruktionen ausgeführt und gestatten ein Durchgreifen mit einem entsprechenden Gabelgreifer zur formschlüssigen Handhabung der Sendung.
Die Input-Module und die Zielorte sind an der Außenseite des Transporters angeordnet; die Länge des Transporters ergibt sich durch deren Anordnung. Die Abmessungen der Einzelfächer, die Anzahl der Fächer übereinander und die geforderte Förderleistung bestimmen die Fördergeschwindigkeit des Transporters. Es ist vorgesehen, in dem Transporter acht Einzelfächer übereinander anzuordnen. Dies erlaubt eine Verriegelung der Fördergeschwindigkeit auf 0,5 m/sec. bei einer theoretisch erreichbaren Förderleistung von 1,4×28 800 entsprechend 40 320 Sendungen/h. Die max. Förderleistung von 40 320 Sendungen/h wurde aus folgenden Gründen gewählt:
  • - die Höchstleistung von 1,4 Sekunden/sec. an einem Input-Modul kann sicher abgefördert werden.
  • - Störungen im Ausgabebereich (z. B. Wechsel der Container) sollen nicht zu einer Störung in den Input-Modulen führen; nicht entnommene Sendungen können im Transporter durch einen weiteren Umlauf zwischengespeichert werden.
  • - Rejects (nicht codierbare Sendungen) werden an den Transporter übergeben und zentral an zwei Zieladressen gesammelt.
Die Komponente Transporter besteht aus den Subkomponten Conveyer und fork-tray. Als Conveyer kann ein handelsüblicher Horizontalförderer eingesetzt werden. Die Einzelfächer werden entsprechend der Anforderungen als Gabelkonstruktion entworfen.
Technische Daten
┤ Conveyer
Horizontal-Umlaufförderer mit Gitterkörben
Umlauflänge: ca. 55 m (Engineering Modell ALS)
Umlaufgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec.
Anordnung der Gitterkörbe: 8 übereinander in zwei 4er Gruppen
Gesamtzahl Gitterkörbe: 1240 Stück (Enineering Modell ALS)
┤ fork-tray
Drahtgitterkonstruktion zum formschlüssigen Beschicken und Entleeren
Abmessungen: 0,32×0,2 m (Breite×Tiefe)
Vertikaler Abstand: 0,2 m von Gitterboden im Gitterboden
Horizontaler Abstand: 0,35 m
Fachlast: max. 0,25 kg
Identifizierung: alle Gitterkörbe sind absolut identifizierbar
2.4 Output-Modul
Für das Gesamtsystem sind 152 Output-Module vorgesehen, 150 für die geforderten Zielachsen und 2 für nicht zuordenbare Sendungen (rejects). Jedes Output-Modul hat die Aufgabe
  • - die für den jeweiligen Zielort bestimmten Postsendungen aus den Schalen des Transporters zu entnehmen,
  • - die Sendungen geordnet in den Sammelbehälter abzugeben,
  • - den vollen Sammelbehälter auf den unter den Output-Modulen angeordneten Behälterförderer (Container-Supply) zu setzen und
  • - einen Leerbehälter vom Behälterförderer aufzunehmen.
Mechanische Schnittstellen zu den Output-Modulen sind (Bild 10)
  • - der Transporter aus dessen Schalen die Postsendungen zu entnehmen sind und
  • - das Behälterver- und -entsorgungssystem (Container-Supply)
Ein Output-Modul (Bild 11) besteht aus den mechanischen Baugruppen
  • - Gabelgreifer
  • - vorderer Gegenhalter für die Postsendungen
  • - hinterer Gegenhalter für die Postsendungen
  • - Hubachse zum Anfahren von 4 Fachebenen und der Behälterwechselposition
  • - Behälteraufnahme
Der Gabelgreifer wird über einen Kurbelbetrieb während des Entnahme- und Abgabevorganges mechanisch angegtrieben. Der Gabelgreifer durchdringt während der Entnahme die ebenfalls gabelförmige Schale des Transporters. Hierbei wird die Postsendung formschlüssig aufgenommen. Anschließend wird die Sendung hochkant und geordnet in den Behälter abgegeben. Mit dem Gabelgreifer im Bewegungsablauf zwangsgekoppelt ist der vordere Gegenhalter. Dieser verhindert ein Umkippen der vorderen Sendungen. Der vordere Gegenhalter ist ebenfalls gabelförmig ausgeführt. Er schwenkt ein, sobald der Greifer eine Sendung in den Behälter gedrückt hat. Der Greifer kann nun zurückschwenken, um eine neue Sendung aufzunehmen, wobei er durch die Zinken des Gegenhalters fährt. Der Gegenhalter verhindert während dieses Vorgangs ein Zurückziehen der vordersten Sendung durch den Greifer. Der vordere Gegenhalter öffnet erst kurz bevor eine neue Sendung übergeben werden soll.
Der hintere Gegenhalter richtet sich entsprechend der vorhandenen Stapeldicke aus. Er bringt die notwendige Gegenkraft auf, die ein Umkippen der hinteren Postsendungen verhindert und sort dafür, daß sich die vordere Sendung immer an derselben Position befindet. Der Füllungsgrad des Behälters wird sensorisch überwacht, ein Überlauf der Station somit verhindert.
Die Hubachse ermöglicht ein Anfahren von 4 Fachebenen des Transporters und der Behälterwechselposition. Durch die Möglichkeit, im Input-Modul bestimmten Zielorten genau definierte Ebenen zuzuordnen, ist ein Verfahren der Hubachse im Normalbetrieb nur für den Behälterwechsel erforderlich. Je nach Strategie kann jedoch ein Ebenenwechsel erforderlich werden (z. B. bei Staugefahr eines Input-Moduls bzw. Überlast einer Ebene). Über die Hubachse werden komplett alle anderen Komponenten (Greifer, Gegenhalter, Behälter) als eine Einheit verfahren.
Zum Behälterwechsel wird die Hubachse in die unterste Stellung, der Übergabepostion, gefahren, falls im darunterliegenden, getakteten Behälterförderer ein freier Platz vorhanden ist. Auf diesen Platz wird der volle Behälter gesetzt, die Hubachse fährt hoch und senkt sich schließlich dann wieder ab, wenn sich ein Leerbehälter auf dem Übergabeplatz befindet. Nach der Aufnahme der Leerbehälter ist das Output-Modul der entsprechenden Station wieder einsetzbar.
Das Output-Modul muß in der Lage sein, auch aus direkt aufeinanderfolgenden Schalen des Transporters Sendungen entnehmen zu können. Daher wird die Entnahmegeschwindigkeit bzw. kürzeste Entnahmezeit durch die Umlaufgeschwindigkeit des Transporters und des horizontalen Mittenabstandes der Transportschalen bestimmt. Die Geschwindigkeit der Hubachse wird dadurch bestimmt, daß ein Ebenenwechsel in o. g. Zeit durchführbar ist
Anzahl Output-Module: 152 Module (150 Zieladressen, 2 Rejects)
Anordnung der Output-Module: 76 Module nebeneinander, jeweils 2 übereinander
Synchronisation: Der Entnahmevorgang wird durch eine Synchronisationsmarke an der Transporterschale gestartet (Orientierung am Einzelfach)
Zykluszeit: 0,7 sec (0,35 m : 0,5 m/sec)
mittlere Hubgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec
Verfahrweg der Hubachse: ca. 1,2 m
Automatische Füllstandkontrolle mit zusätzlicher Besetztüberwachung
2.5 Container Supply 2.5.1 Funktionsbeschreibung
Das Behälterver- und Entsorgungssystem hat die Aufgabe
  • - Leerbehälter (Systemböden mit hinterer Rückenwand) den Output-Modulen über ein umlaufendes Fördersystem zuzuführen,
  • - die vollen Behälter der Output-Module in einem Umlauf aufzunehmen,
  • - leere Systemböden aus einer Zuführstrecke zu übernehmen,
  • - volle Systemböden in eine Pufferstrecke auszuschleusen und einer Labelstation zuzuführen
Das Behälterver- und -entsorgungssystem besteht aus den Baugruppen
  • - getakteter Umlaufförderer
  • - Zuführstrecke für leere Systemböden
  • - Pufferstrecke für volle Systemböden
  • - Label-Station
Das Behälterver- und -entsorgungssystem wird entsprechend der Output-Modul-Anordnung in zwei Ebenen aufgebaut.
2.5.2 Getakteter Umlaufförderer (Bild 12)
Der Umlaufförderer ist mit Einzelfächern ausgestattet, in denen die Systemböden transportiert werden. In der Startstellung ist der Förderer durchgängig mit freien Fächern und leeren Systemböden abwechselnd belegt. Will nun ein Output-Modul den Systemboden wechseln, so kann es auf einen leeren Platz den gefüllten Boden absetzen und in kurzer Zeit den im nächsten Fach folgenden leeren Boden aufnehmen. Der Umlaufförderer hat einen Fachabstand der gleich dem Abstand zweier Output-Module ist. Dadurch können gleichzeitig mehrere Output-Module den Systemboden wechseln. Der Förderer taktet die Fächer immer gleichmäßig um ein Fach weiter, so daß sich die Output-Module zur Übergabe an diesen Takt ankoppeln. Der Förderer verweilt immer einige Sekunden unter den Output-Modulen, so daß der Übergabevorgang eine hohe Funktionssicherheit aufweist. Selbst wenn kein Wechsel gewünscht ist, taktet der Förderer weiter, damit möglichst wenig volle Systemböden im Umlauf bleiben, wodurch die Wartezeit für die Output-Module auf ein Minimum beschränkt ist.
Technische Daten pro Conveyer-Supply
┤ Kapazität: 114 Fächer
┤ Fachabstand: ca. 0,45 m
┤ theoretisch erforderliche Behälterwechselleistung ca. 80 Behälter/Stunde
┤ theoretisch mögliche Wechselleistungen bei
  - 2 Umläufen/Stunde, 114 Behälter/Stunde
  - 3 Umläufen/Stunde, 171 Behälter/Stunde
┤ erforderliche Taktzeit bei
  - 2 Umläufen/Stunde: 15,8 sec
  - 3 Umläufen/Stunde: 10,5 sec
2.5.3 Zuführ- und Pufferstrecke für Systemböden
Über die Zuführstrecke werden die leeren Systemböden auf den getakteten Umlaufförderer gebracht. An die Zuführstrecke kann bei Bedarf ein Leerbehältermagazin angebaut werden. Sie ist in Form eines Rollen- oder Kettenförderers ausführbar.
Die Pufferstrecke ist baugleich mit der Zuführstrecke. Am Ende der Pufferstrecke wird die Label-Station angeschlossen und, bei Bedarf, ein Platz zur Anbringung des Transportschutzes (Abdeckung in Form von Folie, Karton oder Kassette).
2.5.4 Container-Labeling
In der Label-Station wird der Label je nach Bedarf auf
  • - den Systemboden
  • - die Steckwände oder
  • - die Abdeckung
des Conatiners gebracht.
3 Electrical Components 3.1 Behälter Ver- und Entsorgung Kurzbeschreibung
Auf zwei Umlaufförderer wird durch die automatische Beschickung auf jedem zweiten Platz ein leerer Behälter aufgesetzt.
Während des Betriebs werden volle Behälter auf dem Band abgesetzt, und leere aufgenommen. Die vollen Behälter werden an dem Ausgabepuffer ausgeschleust. Gleichzeitig wird das Label des Zielortes aufgebracht. Leerplätze werden durch den Eingabepuffer wieder aufgefüllt.
Elektrotechnische Komponenten
Name: Behälter Ver- und Entsorung
3.2.1 Conveyer Kurzbeschreibung Funktion des Input-Transportbandes
Das Transportband befördert die mit Sendungen belegten Paletten vom Vereinzeler zur Einschleusung. Dabei werden die codierten Paletten überwacht und nacheinander:
  • eventuell vorhandene Bar-Codes gelesen
  • eine manuelle oder video-Codierung vorgenommen
  • der Bar-Code aufgespritzt
  • der Bar-Code zur Kontrolle gelesen
Je nach ausgewählter Ebene des Transporters wird die Palette entsprechend weit durch die Schlange transportiert und an der passenden Stelle durch ein Signal übergeben.
Elektrotechnische Komponenten
Name: Input-Transportband
3.2.2 Vereinzeler Kurzbeschreibung
Der Vereinzeler besteht aus den Komponenten:
  • 1. Abweiser
  • 2. Saugplatte mit Impulsgenerator
  • 3. Saugplatten - Bahnkurvensteuerung
  • 4. mechanischer Greifer
  • 5. Brief-Zuführung mit Druckplatte und Rüttler
  • 6. Melder (Lampen)
  • 7. Taster (für Handfunktionen)
  • 8. Schalter (Hand/Automatik)
  • 9. Schnittstellen (V.24)
Zur Einstellung der auf dem Postgut optimal eingestellten Bahnkurve der Saugplatte werden die X- und die Z-Achse mit einem linearen Lageregelkreis versehen.
Welche Sauger-Gruppen aktiviert werden, hängt von den Informationen des unterstützenden Bildverarbeitungssystems ab. Dieses übermittelt folgende Angaben:
  • 1. Format (3 Ecken) einer Sendung
  • 2. Dicke einer Sendung
  • 3. Sondercode bei Nichterkennung
Im Falle 3. wird davon ausgegangen, daß die Sendung entsprechend den "Functional Specifications" vorliegt.
Ansonsten werden die in Gruppen eingeteilten Sauger der Saugplatte entsprechend zu-/abgeschaltet.
Ein Greifer umschließt die frei gewordene Sendung und verhindert ein Auffächern und Verschieben.
Ein Abweiser streift eventuell haftende rückwärtige Sendungen ab.
Mit 10 Lichttastern wird erkannt, ob eine Sendung gegriffen wurde, und welches Format diese hat.
Elektrotechnische Komponenten
Name: Vereinzeler
3.3 Transporter Kurzbeschreibung
Der Transporter besteht aus den Komponenten:
  • 1. Antrieb (2×)
  • 2. Korbreihen-Codierung für ca. 160 Korbreihen
  • 3. Konturen-Prüfung der Körbe
Die Korbreihen werden absolut codiert und aus Sicherheitsgründen an zwei Stellen identifiziert (AEG-Codeleser, Typ DIGIREAD/DIGICODE, 9 Bit + Parity + 2 Kennbits).
Der Antrieb ist stetig.
1× pro Umlauf werden alle Körbe mit insgesamt 8 Sensoren einer Konturenprüfung unterzogen. Wenn Körbe nicht ausreichend genau hängen oder wenn Teile verbogen sind, kann gegebenenfalls dieser Korb/diese Ebene/ diese Korbreihe gesperrt werden. Der Transporter muß nicht angehalten werden.
Elektrotechnische Komponenten
Name: Transporter
3.5 Output-Modul Kurzbeschreibung
Der Behälter wird vom Förderband aufgenommen (durch mechanische Klemmung und auf die programmierte Höhe gefahren. Der Entnahmevorgang wird durch Synchron-Signal ausgelöst, welches die betreffende Korbbreite auslöst.
Es wird durch eine bahngeführte Bewegung der Entnahmegabel eine Sendung entnommen und auf den Behälterstapel abgelegt. Zuvor wird der Gegenhalter angehoben. Die Gabel drückt die Sendung in den Behälter gegen die Druckplatte. Der Anschlag der Druckplatte markiert "Behälter voll". Wenn die Sendung in den Behälter gepreßt wird, erkennt eine Lichtschranke, ob der Preßvorgang erfolgreich war. Die Gabel ist etwas federnd montiert, und Klemmung im Behälter- oder Sensorausfall werden an der Lichtschranke erkannt.
Das Absetzen des Behälters erfolgt mit Hilfe eines Tasters, der einen freien Platz auf dem Transportband erkennt.
Zu jeweils einem Steuerrechner gehören 30 Output-Stationen.
Elektrotechnische Komponenten
Name: Output-Modul
4. ALS-Control- and Administration-System 4.1 Software Structure
Die gesamte Software des ALS-Systems besteht aus einem Steuerungsteil (Control System) und einem Verwaltungsteil (Administration System).
Der Steuerungsteil hat die Aufgabe, die mechanischen Komponenten zu steuern, den Datenfluß parallel zum Materialfluß zu führen und den Materialfluß nach vorgegebenen Strategien zu lenken. Die Struktur der Steuerung ist weitgehend mit der maschinenbaulichen Struktur der Maschine identisch. Besondere Berücksichtigung findet die Modularität der Maschine und die Flexibilität des Materialflusses bei der Struktur der Software.
Es werden Vorkehrungen getroffen, die eine spätere automatische Konfiguration der Maschine ermöglichen.
Durch den Einsatz von Strategien, die sich dem Systemzustand und der aktuellen Last anpassen können, wird sichergestellt, daß die Maschine so betrieben wird, daß ihre Leistungsfähigkeit nur durch die Mechanik bestimmt wird. Der Ausfall ganzer Komponenten reduziert zwar den Durchsatz, aber dieser kann auf die verbleibenden Komponenten gleichmäßig verteilt werden.
Das Administration System stellt das Bindeglied zwischen dem Briefsortierer und dem Bedienpersonal dar. Es hat die Aufgaben, die Maschine zu überwachen, Wartungsunterstützung zu bieten, statistische Informationen zu sammeln und aufzubereiten und die Kopplung zum Hostrechner herzustellen.
Funktional gliedern sich Steuerung und Verwaltung des ALS-Systems in die Komponenten:
┤ Control System
  • ┤ Central Control Processor
  • ┤ Container Supply Processor
  • ┤ Input Module Processors
  • ┤ Transporter Processor
  • ┤ Output Group Processors
┤ Administration System
  • ┤ MIS (Management Information System)
  • ┤ Operator Interface
  • ┤ Diagnostic Processor
  • ┤ Event Processor
  • ┤ Configuration Manager
  • ┤ Communication Interface
  • ┤ Sort Program Manager
4.1.1 Control System
Aufgabe des Control Systems ist die Steuerung sämtlicher Maschinenbaukomponenten. Die Gesamtsteuerung ist hierarchisch und modular aus weitgehend identischen Bauteilen aufgebaut; die Steuerung einer einzelnen Komponente wird in der Gestalt eines endlichen Automaten realisiert. Jede Steuerungskomponente, d. h. jeder Automat, kennt zwei Betriebszustände: den Normalbetrieb und den klassifizierten Störbetrieb. Im Störbetrieb sind generell nur die Funktionen eines Automaten zulässig, die zur Aufrechterhaltung des Betriebs der je übergeordneten Komponente sowie zur Behebung der Störung notwendig sind.
Das Control System besteht auf seiner zweiten Ebene aus fünf Komponententypen, die jeweils einem mechanischen Teilsystem zugeordnet sind.
4.1.1.1 Central Control Processor
Die Zentralsteuerung bildet die Schnittstelle des Control Systems zum Verwaltungssystem, überwacht die einzelnen Komponenten des Control Systems und führt den Emergency Stop durch. Insbesondere muß die Zentralsteuerung den Materialfluß im System permanent beobachten und gegebenenfalls einen Strategiewechsel veranlassen.
4.1.1.2 Container Supply Processor
Der Container Supply Processor steuert die Funktionen der Container Supply Komponente und der Labeling Station. Parallel zum Materialfluß übergibt der Output Group Processor die zu dem aktuell übergebenen vollen Container gehörende Information.
Diese Information wird für das Drucken der Labels und Zuordnen der Labels zu den Containern benötigt.
4.1.1.3 Input Module Processor
Ein Input Modul enthält die komplette Steuerung für das entsprechende mechanische Gegenstück. Von diesen Modulen gibt es daher insgesamt acht Stück. Funktional gliedert sich ein Input Modul im wesentlichen in:
  • ┤ Bedienung des Vereinzlers
  • ┤ Bedienung der Keying Station
  • ┤ Ermittlung einer Ausschleusebene nach einer Strategie
  • ┤ Übergabe der Briefe an den Transporter
  • ┤ Bereitstellung von Daten für den Diagnostic Processor
Um Briefe in der richtigen Ebene an den Transporter übergeben zu können, muß ein Input Modul wenigstens Teile der aktuellen Sortierstrategie und den Zustand der nachfolgenden Transporteinrichtungen kennen.
Jeder Input Modul ist sowohl mit der Zentralsteuerung als auch mit dem Transporter verbunden.
4.1.1.4 Transporter Processor
Der Transporter Processor steuert den Transporter und sorgt, analog zu dem im Transporter stattfindenden Materialfluß, für den Datenfluß zwischen den Input Module Processors und den Output Group Processors.
Der Transporter verfügt über die Grundfunktion Start/Stop des Antriebes und eine Identifizierung der Fork Trays. Eine absolute Identifizierung ist aus Gründen eines zuverlässigen und schnellen Anlaufs des Systems aus allen Betriebszuständen vorgesehen.
Eine weitere Funktion des Transporter Processors ist die Übermittlung der Adresse eines Briefes von allen Input Moduln an die zugehörige Output Group. Diese Funktion ist im Prinzip die eines Vermittlers in einem sternförmigen Netzwerk. Jeder Input Modul und jede Output Group ist mit dem Transporter verbunden, so daß dieser acht Eingabe- auf zehn Ausgabeadressen abbildet. Diese Abbildung wird als (Sortier-)Strategie bezeichnet. Sie wird dem Transporter vom Central Control Processor übermittelt.
Zur Unterstützung des Diagnostic Systems ist eine stationäre Meßstation zur Vermessung der mechanischen Justierung der Fork Trays vorgesehen. Über Lichtschranken wird eine Profilkontrolle in der senkrechten und in der waagerechten Ebene durchgeführt. Aus den gemessenen Abweichungen wird ein Wartungsintervall für eine Justierung berechnet. Bei Erreichen von Grenzwerten wird dieser Fork Tray für weitere Transporte bis zur nächsten Wartung gesperrt.
4.1.1.5 Output Group Processor
Eine Output Group steuert je 15 Output Modules, so daß es insgesamt zehn Output Groups gibt.
Eine Output Group übernimmt vom Transporter Processor die Adressen der Fork Trays, die Poststücke für diese Gruppe enthalten. Die Fork Trays, die eine Output Group passieren, werden identifiziert. Wenn ihre Adresse in der Menge der auszuschleusenden Adressen enthalten ist wird der entsprechende Output Module vom Output Group Processor aktiviert.
Eine eventuelle erforderliche Verschiebung des Entnahmegerätes auf eine andere Ebene wird rechtzeitig angestoßen. Wenn aus zeitlichen Gründen diese Verschiebung nicht mehr durchgeführt werden kann, läuft der Fork Tray an dem zugeordneten Output Module vorbei und wird in der nächsten Runde entsorgt. Solche Fälle stellen Ausnahmen dar und dürfen nicht dazu führen, daß der Durchsatz des Systems gemindert wird. Für die Entnahme in einer Ebene sind die mechanischen Komponenten so ausgelegt, daß auch in einer längeren Folge jeder Fork Tray geleert werden kann.
Wenn der Container gefüllt ist, wird der Central Processor angestoßen. Hier wird das entsprechende Output Module als gesperrt vermerkt. Entsprechende Informationen werden an alle Input Moduln gesendet. Das Ereignis "Containerwechsel" wird vom Event Processor für statistische Zwecke aufgezeichnet. Nach der Übergabe des gefüllten Containers an den Container Supply wird ein leerer Container aufgenommen und das entsprechende Output Module wird wieder als betriebsbereit gemeldet; die Input Modules können bei der Wahl der Transporterebene diesen Output Module wieder berücksichtigen.
4.1.2 Administration System 4.1.2.1 MIS
Das MIS (Management Information System) besteht aus einem Generator, der auf Anforderung aus den Dignostics und der History folgenden Report erzeugt:
  • ┤ EOR (End Of Run) Report
  • ┤ EOD (End Of Day) Report
  • ┤ Anzahl der sortierten Poststücke nach ZIP Code oder bin sortiert
Die EOR und EOD Reports enthalten folgende Informationen (auf der Basis der USPS Spezifikation in den Ausschreibungsbedingungen):
  •  1. Office
  •  2. Supervisor
  •  3. Sort program
  •  4. Crew
  •  5. Sorter number
  •  6. Date
  •  7. Begin time
  •  8. End time
  •  9. Total operation time (wall clock)
  • 10. Total operation time (machine clock)
  • 11. Total run time
  • 12. Total pieces fed
  • 13. Read rejects
  • 14. Throughput, operation hour
  • 15. Throughput, run-time hour
  • 16. Mechanical rejects
  • 17. Operation downtime
  • 18. Maintenance downtime
  • 19. Overflow rejects
  • 20. Total pieces sorted
  • 21. Total pieces sorted, operation hour
  • 22. Total pieces sorted, run-time hour
  • 23. OCR read rate (if applicable)
  • 24. Stacker report (pieces sorted bz stacker, including read and mechanical rejects)
  • 25. Total number of jams, emergency stops, and fullstack occurences
  • 26. Analysis of computer failures, abort timeouts, and reloads of each identifiable system, subsystem, or process
  • 27. Number of jams at each Component
Das MIS kann über die Operatorschnittstelle bedient werden, Ausgaben über das Bedienterminal oder über den Drucker, oder das MIS wird vom Hostrechner bedient.
4.1.2.2 Operator Interface
Das Operatorinterface ist die Bedienschnittstelle des gesamten ALS-Systems. Als Bediengerät steht ein hochauflösendes, grafikfähiges Videoterminal und ein grafikfähiger Drucker (<180 Characters/s nach USPS Specifikation) zur Verfügung. Der Zugang zu den Operatorfunktionen ist nur über ein Password möglich.
Es können folgende Funktionen ausgeführt werden:
  • ┤ Cold Start
    Starten der gesamten Maschine aus dem Ruhezustand. Es befindet sich kein Poststück in der Anlage. Ein Cold Start beinhaltet immer einen Selftest.
  • ┤ Warm Start
    Wiederanfahren der Maschine nach einem Emergency Stop oder einem Power Fail. Es können sich noch Poststücke in der Anlage befinden. Ein Warm Start beinhaltet keinen Selftest.
  • ┤ Emergency Stop
    Sofortiges Stoppen der Maschine durch Unterbrechung der Energiezufuhr. Die aktuellen Zustände müssen in der Steuerung gespeichert bleiben, bis ein Warm Start oder ein Shutdown erfolgt.
  • ┤ Shutdown
    Gezieltes Abschalten der Maschine (nicht zeitkritisch). Alle noch in der Anlage befindlichen Poststücke werden auf ihre Ziele verteilt. Nach einem Selftest werden alle mechanischen Komponenten zur Ruhe gebracht. Ein EOR Report kann erstellt werden.
  • ┤ Start Selftest
    (selektiv für einzelne Komponenten oder für das Gesamtsystem)
    Die Funktion der entsprechenden Komponenten wird, soweit wie möglich, geprüft.
  • ┤ Change System Configuration
    Bei Ausfall einzelner Komponenten können diese vom Operator gesperrt werden.
  • ┤ Create Sortprogram
    Neue Sortierprogramme können vom Operator erstellt werden, das aktuelle Sortierprogramm kann gegen ein anderes ON-LINE ausgetauscht werden.
  • ┤ Display Process State
4.1.2.3 Diagnostic System
Das Diagnostic System erfaßt alle Betriebsstörungen und alle Ergebnisse von Selftests. Aus diesen Ergebnissen wird eine System Performance ermittelt und Wartungsintervalle berechnet. Gefährliche Betriebszustände werden direkt dem Operator angezeigt. Das MIS benutzt die Diagnistics zur Erstellung der Reports.
4.1.2.4 Event Processor
Der Event Processor erfaßt alle Daten des Normalbetriebs als Zeitreihe. Diese History wird vom MIS zur Erstellung der Reports benutzt. Der Event Processor ist für den Test der Anlage ein wichtiges Werkzeug.
4.1.2.5 Configuration Manager
Der Configuration Manager verwaltet die Systemkonfiguration. Änderungen der Konfiguration, wie sie vom Operator veranlaßt werden können, werden vom Configuration Manager auf Systemverträglichkeit geprüft und eventuell an den Controller weitergeleitet.
Der Configuration Manager bildet die Grundlage für eine eventuelle spätere Erweiterung zum selbstkonfigurierenden System. Ein solches System ist aber nicht Bestandteil dieses Angebotes.
4.1.2.6 Sort Program Manager
Der Sort Program Manager nimmt Sortierprogramme entgegen, prüft sie auf Konsistenz, verwaltet sie und stellt sie auf Anforderung dem Controller zur Verfügung. Neue Sortierprogramme können vom Operator erstellt werden oder vom Hostrechner geladen werden. Die Aktivierung neuer Sortierprogramme ist ebenfalls über diese beiden Wege möglich.
4.1.2.7 Communication Interface
Das Communication Interface stellt die Verbindung zum Host dar. Das zu implementierende Protokoll kann von USPS spezifiziert werden.
4.2 Hardware Structure
Die Rechnerhardware besteht aus je einem Single Board Rechner der PDP Familie der Firma DEC für jede der folgenden Komponenten:
  •  8 Inputmodules
  • 10 Outputgroups
  •  1 Transporter
  •  1 Container Supply
Diese Rechner sind mit den entsprechenden I/O Interfaces ausgerüstet, die Kopplung erfolgt über serielle Schnittstelle durch ein noch zu spezifizierendes einheitliches Protokoll.
Der Central Processor und das Administration System werden auf einem Rechner, der auch gleichzeitig als Entwicklungsrechner dient, implementiert. Dieser Rechner wird zunächst für das Basic- und das Engineering Model etwas überdimensioniert, um für die Entwicklungsarbeiten Reservekapazitäten zur Verfügung zu haben. Es ist eine MICRO VAX II mit entsprechender Peripherie vorgesehen.
4.3 Development Environment 4.3.1 Methods
Requirements Analysis and Definition einschließlich der Testumgebungen
Methode: SA (Structured Analysis) (1)
System Design
Methode: Modular Design
Program Design
Methode: Pseudocode
Programming
Methode/Language: MODULA2 oder PASCAL
Test
Methode: Blackboxtest (Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse und intuitive Testfallermittlung)
Tuning
Performance messen und Systemparameter ändern
Parallel zu den Arbeiten wird ein Begriffslexikon geführt, in dem alle benutzten speziellen Fachbegriffe und Abkürzungen definiert werden. Eine deutsche Übersetzung ist mit anzugeben.
4.3.2 Tools
Die Arbeiten sollen in allen Phasen durch Werkzeuge unterstützt werden. Für die hier angegebenen Methoden der Structured Analysis, verbaler Spezifikation, Modularisierung und Anwendung von Pseudocode eignet sich z. B. PROMOD der Firma GEI.
Zur Programmierung wird ein MODULA2 (bzw. PASCAL) Programmiersystem benötigt. Die Programme werden auf dem Entwicklungsrechner erstellt und durch Download auf die Rechner der jeweiligen Komponenten geladen und dort getestet.
Zur Programmierung des Operator Interfaces wird ein Menuegenerator eingesetzt.
Die User Manuals werden mit einem Textsystem auf dem Entwicklungsrechner erstellt und verwaltet.
Als Entwicklungsrechner wird der Administration Rechner (MICRO VAX) eingesetzt.

Claims (22)

1. Verfahren zum Verteilen von Postgütern, insbesondere von der Briefpost unterliegenden Postversandstücken unterschiedlicher Größe und Dicke, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Postgut zunächst aus Aufnahmebehältern oder dergleichen einzeln entnommen und einer einem Förderer zugeordneten Gabelpalette zugeführt wird, wobei der Gabelpalettenförderer eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Ebenen überreicht.
  • - daß die Gabelpalette das Postgut einer Einzeltransporteinheit übergibt, wobei die Einzeltransporteinheit einen Teil eines weiteren Förderers bildet,
  • - daß an anderer Stelle von der Einzeltransporteinheit des weiteren Förderers das Postgut über eine Entnahmeeinrichtung einer weiteren Transporteinheit zur Aufnahme einer Mehrzahl von Postgütern übergeben und
  • - daß nachfolgend diese gefüllte Transporteinheit zu einer weiteren Bearbeitung der Postgüter abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poststücke Transporteinheiten zugeführt werden, die sowohl zur Beschickung der Vereinzelungsstation der Postgüter als auch zur Aufnahme der Postgüter nach Vereinzelung in sortierter Folge geeignet sind.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vereinzelungsstation (3) für das Postgut mit Einzelstückförderung (5), einem Endlosförderer (6) für eine Vielzahl von Einzelpostgütern sowie Übernahmeeinrichtungen (14) einzelner Postgüter (18) in Behälter (15), wobei eine Einrichtung zur Zielerkennung des einzelnen Postgutes mit Positionserkennung im Endlosförderer (6) und gezielter Entnahme in die Postgutbehälter (15) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinzelungsanlage (3) der Potgüter (18) Einzel­ transporteinheiten (4) auf einem Förderer (5) sowie eine Einrichtung zur Größen- und/oder Dicken- und/oder Zielerkennung des jeweiligen zu vereinzelnden Postgutes (18) zugeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (3) mit einer Behälterzufuhr in Schräglage für die unterschiedlichen Postgüter (18), einer Entnahmevorrichtung (22) des jeweils oberen Postgutes (18) mittels einer Greifeinrichtung (29, 30) sowie einer Abstreifeinrichtung des einzelnen Postgutes an der Transporteinheit ausgerüstet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung für das einzelne Postgut (18) von einer Kombination eines Sauggreifers (29) mit einem mechanischen Greifer (30) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer mit einer Vielzahl von Saugpositionen (29) ausgerüstet ist, die entsprechend der durch eine Format- und Dickenerkennungseinrichtung übermittelten Informationen in unterschiedlicher Anzahl und Saugleistung aktivierbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Transporteinheit als Gabelpalette (4) mit einem Grundkörper (35) und einer darauf angeordneten Aufnahmegabel (32) für das Postgut (18) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmegabel (32) am Grundkörper (35) um wenigstens zwei Achsen bewegbar angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (35) der Gabelpaletten (4) von einem Förderer (5) bewegbar sind, der die Gabelpaletten (4) den im wesentlichen horizontal angeordneten Schleifen (11) einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Positionen zuführt, wobei jeder Horizontalposition dieses Förderers (5) einer Horizontalposition eines mehretagigen Endlosförderers (6) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich des Förderers (5) für die Gabelpaletten (4) als Synchronisationsstrecke (8) ausgebildet ist, derart, daß die Geschwindigkeit der Gabelpaletten (4) einerseits und die Geschwindigkeit von Einzeltransporteinheiten (7) am Endlosförderer (6) gleich sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzeltransporteinheiten (7) am Endlosförderer (6) als Aufnahmegabeln bzw. -gabelkörbe (38) ausgebildet sind, wobei die Abgabe des Poststückes die Aufnahmegabel (32) an der Gabelpalette (4) mit ihren Zinken durch die Freiräume der Gabel (38) der Einzeltransporteinheit (7) greift.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Endlosförderer (6) Übernahmeeinrichtungen (14) für die einzelnen Postgüter angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Übernahmeeinrichtungen (14) als von unten nach oben durch die Gabelzinken (38) der Einzeltransporteinheiten (7) am Endlosförderer (6) von unten nach oben hindurchstreifende Abstreifgabeln (40) ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß den Abstreifgabeln (40) zum Ablegen der Poststücke Transportbehälter (15) zugeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbehälter (15) in Schrägstellung im Bereich der Abstreifer (14) angeordnet sind, wobei eine rückseitige Anlagewand (43) für das Postgut entsprechend dem Füllgrad des Behälters (15) verschiebbar angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtungen (14) mit Postgutbehältern (15) mit wenigstens einer Vertikalebene am Endlosförderer (7) entlang verfahrbar angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlosförderer (7) mehrere Stationsabschnitte (10) aufweist, wobei die Entnahmeeinrichtungen (14) jeweils an einem dieser Abschnitte (10 bzw. 10′) verfahrbar angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Entnahmeeinrichtungen (14) ein Förderer (16) für gefüllte und leere Postgutbehälter (15) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage ausgerüstet ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, Postgutbehälter (15) aus wenigstens einem Boden (49) und daran in unterschiedlichen Abständen anbringbaren Steckwänden (50).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (49) mit einer Mehrzahl von Codierausnehmungen (54) und/oder mit Barcodefeldern od. dgl. ausgerüstet ist.
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