DE4136253A1 - Sortiervorrichtung zum sortieren von verschiedenartigen gegenstaenden nach ihren merkmalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung zum Sortieren von verschiedenartigen Gegenständen nach ihren Merkmalen wie Abmessungen, Struktur, Farbe, Beschriftung und anderen.

Derartige Sortiervorrichtungen werden beispielsweise benötigt für das Sortieren von Verpackungen und Behältnissen.

So müssen im Getränkegroßhandel und -umschlag die aus den Leergut erfassenden Verkaufseinrichtungen im Rücklauf eingehenden Paletten mit verschiedenartigen Flaschenkästen entladen, sortiert und sortiert beladen an die Getränkehersteller und -abfüller zurückgeführt werden.

Das erfolgt in einer Weise, die

• - einen großen Platzbedarf für die Auflösung der Paletten und Zwischenspeicherung der Flaschenkästen erfordert,
• - viel Leergut bindet und infolge des großen Lagerbestandes hohe Kosten verursacht,
• - mit einer schlechten Übersichtlichkeit der zu sortierenden Flaschenkästen verbunden ist und
• - viele Arbeitskräfte notwendig macht.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Platzbedarf für die Sortiervorichtung und die Lagerhaltung zu minimieren, den notwendigen Lagerbestand an den zu sortierenden verschiedenartigen Gegenständen, insbesondere Behältnissen wie Flaschenkästen, zu senken, die Übersichtlichkeit der zu sortierenden verschiedenartigen Gegenstände zu erhöhen und die Personalkosten zu senken.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine hohe Durchsatzleistung beim Umschlag von zu sortierenden verschiedenartigen Gegenständen, wie Flaschenkästen im Getränkegroßhandel und -umschlag erzielt wird, da weniger Gegenstände zwischengelagert werden müssen auch weniger Umlaufmittel gebunden werden und infolgedessen geringere Platz- und Lagerkapazität und -kosten entstehen und weniger Arbeitskräfte eingesetzt werden müssen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Damit wird ermöglicht, die Ladungsträger, beispielsweise Paletten, der zu sortierenden Gegenstände, beispielsweise Flaschenkästen, entweder sofort sortiert wieder zu beladen oder Leermagazinen zuzuführen.

Eine andere Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 sieht die Möglichkeit der geordneten Abführung der artenrein beladenen Ladungsträger vor.

Nach Anspruch 4 ist es möglich, nicht depalattierfähige Ladungsträger von Hand aufzulösen und die Gegenstände der Sortiervorrichtung zuzuführen.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung entsprechend Anspruch 5 sieht die Möglichkeit vor, nicht palletierfähige oder nicht identifizierte Gegenstände aus der Sortiervorrichtung auszuschleusen.

Schließlich ermöglicht die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ein Aussondern unvollständig oder unzulänglich beladener Ladungsträger zum Zwecke der Vervollständigung oder Korrektur von Hand.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In Draufsicht wird in schematischer Darstellung eine platzsparende Sortiervorrichtung für Flaschenkästen erläutert, die die automatische Zuführung der mit Flaschenkästen unterschiedlichster Art beladenen Paletten, deren Vereinzelung, Erkennung der Flaschenkästen, Speicherung und Sortierung sowie die artenreine Zusammenfassung auf Paletten und deren Abführung umfaßt. Die beladenen Paletten werden in der Zuführ- und Vereinzelungseinrichtung mittels eines Gabelstaplers auf eine in Teilstücken taktfähige Palettenrollbahn 1 gesetzt. Durch deren gesteuertes Zuschalten erfolgt das Transportieren der Paletten in die Depalettierstation 2. Eine optoelektronische Sensorik tastet dort die Größe des Flaschenkästenstapels auf der Palette ab und der Rechner der Sortiervorrichtung ermittelt daraus die dreidimensionalen Abmessungen der einzelnen Flaschenkästen.

Die anschließende Depalettierung erfolgt im ersten Schritt schichtweise. Zwei Paare seitlicher, um 90 Grad zueinander versetzter Greifer einer Handhabevorrichtung spannen durch Aufbringen der notwendigen Kraft jeweils eine Schicht Flaschenkästen und heben sie vom Stapel auf der Palette ab. Die so gewonnene Ebene wird im zweiten Schritt erst zeilen- und dann kastenweise durch seitliche Anschläge und Schieber weiter vereinzelt auf eine angetriebene Staurollenbahn geführt. Die Flaschenkästen werden anschließend über eine pneumatisch gesteuerte Weiche 4 dem äußeren Speicher 6 zugeführt. Die entstapelten Paletten werden über eine Absenkvorrichtung einer tiefer gelegenen, in Teilstücken taktfähigen Palettenrollbahn 3 zugeführt. Über eine Zielsteuerung wird diese leere Palette entweder einer Palettiereinrichtung 11 oder einem Palettenmagazin 14 zugeführt. Die dabei notwendige Steuerung der Bewegung der Paletten wird realisiert über getrennt zuschaltbare Teilstücke der Palettenrollbahn 3 sowie über pneumatisch betätigte Stopp- und Wendeeinrichtungen auf dieser Palettenrollbahn 3. Die Stapelung der Paletten in dem Palettenmagazin 14 erfolgt dabei von unten nach oben durch Einfahren von seitlichen Greifern in die unterste Palette des bereits vorhandenen Stapels, einem kurzen Anheben des Stapels sowie ein anschließendes Einfahren der neuen Palette durch getaktete Staurollenförderer 13 und dem Absenken des ganzen gegriffenen Palettenstapels. Der äußere Speicher 6 der Sortiervorrichtung hat die Aufgabe, sämtliche periphere Einheiten, wie Depalettierstationen 2, Identifikationsstation 5, sowie die Palletierstationen 11 miteinander in einem geschlossenen Kreislauf zu verbinden. Der äußere Speicher 6, wie auch der weiter unten beschriebene innere Speicher 8, besteht aus angetriebenen Einzelstrecken einer Staurollenbahn mit Kurvenelementen für die Richtungsänderung, einzelnen Bandstrecken für notwendige Niveauüberwindung und die Beschleunigung der Flaschenkästen. Das gilt für die Weiche 4 hinsichtlich des Einschleusens in den äußeren Speicher 6, für die Einschleusestation 7 in den inneren Speicher 8 und die Ausschleusestationen 9 aus dem inneren Speicher 8 sowie für die Ausschleusestation 10 aus dem äußeren Speicher 6.

Für nicht automatisch depalettierfähige Palettenstapel ist eine Handeingabe der Flaschenkästen in der Zuführstation für Handbeschickung 17, eine Schwerkraftrollenbahn, vorgesehen. Die Flaschenkästen werden über eine pneumatisch gesteuerte Weiche, analog der Weiche 4, dem äußeren Speicher 6 zugeführt.

Innerhalb des äußeren Speichers 6 werden die Flaschenkästen zunächst der Identifikationsstation 5 zugeführt, in der gleichzeitig eine Codierung und Ausrichtung erfolgt. Mittels eines Bilderkennungssystems, beispielsweise einer oder mehrerer CCD-Kameras, werden die Flaschenkästen nach Klassifikationsmerkmalen erkannt, nämlich den dreidimensionalen Abmessungen, der Struktur, der Beschriftung und Farbe. Weiterhin gehört zum Bilderkennungssystem eine Auswerteelektronik mit einem Display, beispielsweise ein XT/AT-Rechner sowie Schnittstellen für Nachfolgeeinrichtungen, beispielsweise Codiereinrichtungen, wie Barcodedrucker, auf der Basis von seriellen oder parallelen Schnittstellen. Die von dem Bilderkennungssystem erfaßten Daten werden im Rechner der Sortiervorrichtung gespeichert und können rechentechnisch weiterverarbeitet werden. In der Eingabestation der Identifikationsstation 5 werden die Parameter der Flaschenkästen erfaßt und mit den im Rechner gespeicherten Parameter verglichen. Können die Flaschenkästen in der ursprünglichen Lage nicht erkannt werden, erfolgt ihre Drehung um 90 Grad, durch seitlich einfahrende, einseitig wirkende Stopper. Nachfolgend wird die Erkennung wiederholt. Nach der Erkennung der Flaschenkästen werden sie codiert, beispielsweise durch einen Barcodedrucker mit selbstklebenden Etiketten gekennzeichnet.

Alle Bilderkennungsdaten werden von der zentralen Datenbank verwaltet und reorganisiert. Dadurch können die Datenbestände kontrolliert, gesteuert und auf Wunsch durch den Bediener beeinflußt werden. Der Gesamtprozeß wird durch spezielle Bediener- oder Steuerungssoftware gesteuert. Durch das Datenverwaltungssystem werden nachfolgende Daten an das zentrale Steuerungssystem weitergeleitet:

• - Bereitstellung von bestimmten Leerpaletten,
• - Bestückung von Paletten mit bestimmten Flaschenkästen,
• - Reorganisation des Flaschenkästenspeichers,
• - Datenprotokollierung.

Nicht palettierfähige oder dem System unbekannte Flaschenkästen werden nach dem Durchlaufen der Identifikationsstation 5 auf ein Pufferband 15, bestehend aus angetriebenen Einzelstrecken einer Staurollenbahn, ausgeschleust.

In dem äußeren Speicher 6 laufen die Flaschenkästen um und gelangen zur Einschleusstation 7. Durch deren Leseeinrichtung, einen Laserdiodenscanner, werden die auf den Flaschenkästen angebrachten Barcodeetiketten gelesen und in den inneren Speicher 8 gesteuert. Der innere Speicher 8 nimmt die in beliebiger Reihenfolge ankommenden Flaschenkästen auf und führt sie. Die elektrische Steuerung kennt zu jedem Zeitpunkt die Stückzahl der im inneren Speicher 8 vorhandenen unterschiedlichen Flaschenkästen.

Bei Erreichen der Sollstückzahl für eine Palettenart werden die entsprechenden Flaschenkästen aus dem inneren Speicher 8 über Ausschleusstationen 9 ausgeschleust und aus dem äußeren Speicher 6 über eine Ausschleusstation 10 einer freien Palettiereinrichtung 11 zugeführt. Diese Palettiereinrichtungen 11 sind so universell ausgelegt, daß sie jede Flaschenkästenart auf den dazugehörigen Paletten palettieren können. Die Steuerung der Flaschenkästen in den Ausschleusstationen 9; 10 erfolgt analog der Einschleusstation 7. Für eine erforderliche Ausschleusung bestimmter Flaschenkästen aus dem äußeren Speicher 6 und dem inneren Speicher 8 ist ein Pufferband 16 zur manuellen Entnahme und eventuellen Korrektur oder Vervollständigung vorgesehen. Dieses Pufferband 16 besteht aus Elementen einer Schwerkraftrollenbahn.

Über die Ausschleusestationen 10 werden Flaschenkästen derjenigen Art aus dem äußeren Speicher 6 ausgeschleust, welche an der entsprechenden Palettiereinrichtung 11 gerade gestapelt werden.

Die dazu benötigten Paletten werden entsprechend dem vorgegebenen Programm aus den Palettiermagazinen 14 über getaktete Staurollenförderer 13 bereitgestellt. Die Paletten werden durch Anheben der getakteten Palettenrollbahn 3 in die Palettiereinrichtung 11 eingefahren. Die Flaschenkästen werden über pneumatisch wirkende Stopp- und Wendeeinrichtungen im ersten Schritt zu einer Flaschenkastenzeile zusammengesetzt. Im zweiten Schritt erfolgt dann die Zusammensetzung einer kompletten Ebene durch die seitliche Verschiebung dieser Flaschenkastenzeile, welche entsprechend der verschiedenen Flaschenkastenart von unterschiedlicher Größe sein kann. Die Zusammensetzung der einzelnen Zeilen sowie der gesamten Ebene wird durch optoelektronische Sensorik gesteuert und überwacht.

Die Palettierung einer Ebene erfolgt durch das Heranfahren von zwei Paaren seitlicher, um 90 Grad zueinander versetzter Greifer an das Flaschenkastengut, die durch das Aufbringen einer bestimmten Kraft die Flaschenkästenschicht sicher spannen, abheben und auf den Paletten absetzen können.

Die mit Flaschenkästen einer bestimmten Art vollständig beladenen Paletten werden dann über pneumatisch betätigte Stopp- und Wendeeinrichtungen dem Pufferband 12 zugeführt. Dieses Pufferband 12 besteht aus getrennt zuschaltbaren Teilstücken einer Palettenrollbahn, auf der die Paletten mit den sortierten Flaschenkästen die Sortiervorrichtung verlassen.

Die gesamte Sortiervorrichtung zur Sortierung von verschiedenartigen Gegenständen wird durch eine MASTER-Steuerung, beispielsweise einen Industrie-PC, geregelt oder gesteuert.

Alle in der Sortiervorrichtung vorhandenen Einzelsteuerungen sind über Schnittstellen parallel/seriell oder über ein bestimmtes Netz miteinander verbunden. Die MASTER-Steuerung koordiniert den gesamten Durchlauf der Gegenstände im Gesamtsystem.

Über eine Bedienerführung kann der Bediener die Anlage inbetriebnehmen oder überwachen.

Neue zu sortierende Gegenstände können im TEACH-IN-Betrieb vom System erfaßt werden und durch den Bediener mittels Handeingabe weiter modifiziert werden.

Claims (6)

1. Sortiervorrichtung zum durch Master-Steuerung, insbesondere mittels Industrie-PC, gesteuerten Sortieren nach Merkmalen von verschiedenartigen Gegenständen, insbesondere Behältnissen wie Flaschenkästen, die auf Ladeeinheiten, insbesondere Paletten, unsortiert an- und sortiert ausgeliefert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiervorrichtung geschlossene Kreisläufe für die Gegenstände umfaßt, nämlich einen äußeren Speicher (6) mit peripheren Einrichtungen, insbesondere Zuführstationen mit Rollbahnen (1), Depallettierstationen (2) und Einschleusstationen (4) sowie eine Identifikationsstation (5) und Ausschleusstationen (10) mit Palettierstationen (11), und einen inneren Speicher (8), und daß der äußere Speicher (6) mit dem inneren Speicher (8) über eine Einschleusstation (7) und über Ausschleusstationen (9) verbunden ist.

2. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführstation für den äußeren Speicher (6) mit den Ausschleusstationen (10) über eine Palettenrollbahn (3) zum Abführen der entladenen Leerpaletten von der Zuführstation und alternativem Zuführen zu den Palettiereinrichtungen (11) oder Leerpalettenmagazinen (14) mit Leerpalettentransportbahnen (13) funktionell verbunden ist.

3. Sortiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferband (12) zum Abtransport der sortiert beladenen Paletten ausgestaltet ist.

4. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Speicher (6) vor der Identifikationsstation (5) für automatisch nicht depalettierfähige Paletten eine Zuführstation für Handbeschickung (17), vorzugsweise eine Schwerkraftrollenbahn, mit Weiche vorgesehen ist.

5. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Speicher (6) hinter der Identifikationsstation (5) eine Ausschleusstation (15) für nicht palettierfähige oder nicht identifizierte Gegenstände, insbesondere Behältnisse wie Flaschenkästen, angeordnet sind.

6. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausschleusstationen (9) aus dem inneren Speicher (8) und den Ausschleusstationen (10) aus dem äußeren Speicher (6) eine Ausschleusstation (16) mit Weiche für sortiert unvollständig oder unzulänglich beladene Paletten vorgesehen ist.