DE4222972A1

DE4222972A1 - Vorrichtung zur vereinzelung von gegenstaenden

Info

Publication number: DE4222972A1
Application number: DE4222972A
Authority: DE
Inventors: Ewald Osseforth
Original assignee: Advanced Nuclear Fuels GmbH
Current assignee: Advanced Nuclear Fuels GmbH
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2012-07-14
Also published as: DE4222972C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinzelung von Gegenständen, z. B. Tabletten und dergleichen, von in Form einer sich vorwärts bewegenden Einheit, z. B. einer Tablettensäule.

Für in Form einer Einheit, z. B. einer Säule hinterein anderliegender zylindrischer Körper, z. B. Tabletten und dergleichen, besteht die Notwendigkeit einer Inspektion. In der DE 33 09 584 C2 ist ein optisches Inspektions system beschrieben, das die Tabletten einer Tabletten säule fotografiert und abtastet.

Auch wenn mit den aufgenommenen Bildern und Daten die Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit kontrol lierbar sind, ist nicht in jedem Fall abgesichert, daß das Kontrollergebnis auf eine bestimmte Tablette in der Tablettensäule beziehbar ist. Zum anderen ist eine als fehlerhaft in der Tablettensäule festgestellte Tablette nur mit größerem Aufwand zu beseitigen. Selbst wenn das gelingt, dann ist die entstehende Lücke der Tabletten säule zu schließen und durch eine intakte Tablette zu ersetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaf fen, die Gegenstände, z. B. Tabletten einer Tabletten säule sicher und präzise vereinzelt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch

- ein Transportsystem mit wenigstens zwei zueinander be wegbaren Flächen
- einem Mitnehmersystem mit einer endlosen Transportflä che und wenigstens einer darauf angeordneten Erhöhung, das im wesentlichen parallel zum Transportsystem ange ordnet ist,
- wenigstens einem Sensor, der vorzugsweise am Anfang des Transportsystems bzw. im Bereich der Erhöhung liegt, und
- einem Rechner, der mit den zueinander bewegbaren Flä chen und wenigstens einem der Sensoren verbunden ist und das Transport- und das Mitnehmersystem in folgen den Schritten ansteuert:
- a) aus der durch die Sensoren erkannten Position des zylindrischen Gegenstandes und der Position der Er höhung sowie der Relativgeschwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmersystem Ermittlung der näch sten dem Transportsystem sich zuwendenden Erhöhung;
- b) Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmersystem auf einen solchen Wert, daß der erkannte Gegenstand, im Transport system nicht verkantet und hinter die Erhöhung gelangt;
- c) Einstellen einer im wesentlichen synchronen Ge schwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmer system.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß eine Säule in einzelne Gegenstände, z. B. Tabletten, vereinzelt wird, die ohne zu verkanten vom Transportsystem transportiert werden. Die Form der Gegenstände muß dabei nicht unbedingt zylindrisch sein. Sie kann z. B. auch oval sein oder einen anderen, z. B. zackenförmigen, achteckigen, dreieckigen usw. Umfang ha ben. Auch die Breite der Gegenstände ist ohne Bedeutung. Gerade Gegenstände, die besonders schmal im Verhältnis zum Durchmesser sind, können ohne umzuschlagen bewegt werden. Die Geschwindigkeit der zueinander bewegbaren Flächen wird dabei durch den Rechner so gesteuert, daß der Gegenstand, z. B. die Tablette, hinter eine Erhöhung der endlosen Transportfläche gelangt, wodurch ein Wiederzusammenschieben der mit dem davor und dahinter liegenden Gegenstand und damit eine vorzeitige Säu lenbildung verhindert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Mit nehmersystem unter dem Transportsystem angeordnet. Dabei kann das Transportsystem ein Gurtsystem sein, in dem die zueinander bewegbaren Flächen Gurte sind. Möglich ist es auch, daß die zueinander bewegbaren Flächen als Rollen ausgebildet sind. Das hat den Vorteil, daß der zu ver einzelnde Gegenstand schnell und sicher erfaßt und trans portiert werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn im Gurtsystem zwei Gurte V-för mig und der dritte waagerecht darüber angeordnet sind. Das Transport- bzw. Gurtsystem kann selbstverständlich auch aus mehr als drei bewegbaren Flächen bzw. Gurten bestehen, die den zu vereinzelnden Gegenstand gut zu erfassen in der Lage sind.

Sind im Gurtsystem drei Gurte angeordnet, hat der zu beschleunigende, abzubremsende und zu transportierende Gegenstand im Gurtsystem eine sichere Drei-Punkt-Lage.

Dabei ist es vorteilhaft, daß das Mitnehmersystem aus einem als Transportfläche ausgebildeten Transportband und darauf als Erhöhung befestigten Mitnehmer besteht. Diese Mitnehmer können dann in die V-förmig angeordneten Gurte eingreifen und damit hinter den zu vereinzelnden Gegenstand greifen.

Jeder der Gurte und das Transportband ist durch einen Motor angetrieben, dessen Drehzahl durch den Rechner veränderbar ist. Dadurch ist es möglich, die Relativ geschwindigkeiten zwischen den Gurten und dem Transport band durch gleichzeitiges oder ungleichzeitiges Be schleunigen oder Abbremsen oder gleichförmiges Bewegen zueinander zu realisieren.

Vorteilhaft ist es, wenn die Drehzahl aller Gurtmotoren durch den Rechner synchron veränderbar und darüber hinaus die Umlaufgeschwindigkeit des Transportbandes und damit die Umdrehungszahl des Motors etwa konstant ist. Dadurch ist es möglich, die Relativgeschwindigkeit zwi schen dem Gurtsystem in einfacher Weise so zu lösen, daß nach dem Erkennen und Erfassen eines Gegenstandes durch die Gurte diese gegenüber der konstanten Geschwindigkeit des Transportbandes so beschleunigt und/oder abgebremst werden, daß der zu vereinzelnde Gegenstand hinter und damit zwischen zwei Mitnehmer gelegt und durch die Gurte synchron zur Geschwindigkeit des Mitnehmersystems weiter bewegt wird.

Vorteilhaft ist es weiterhin, am Motor des Transportban des einen Drehzahlindikator, z. B. einen Tachogenerator, anzuordnen. Dadurch ist es möglich, die Bewegung zwischen zwei Mitnehmern in gleichmäßige Schritte einzuteilen, die es dem Rechner ermöglichen, dessen genaue Stellung im Verhältnis zum Gurtsystem bei einer Beschleunigung bzw. Abbremsung der Gurte festzustellen und daraus den sicheren Eingriff des Mitnehmers in die Gurte hinter den zu vereinzelnden Gegenstand zu realisieren.

Damit eine sichere Vereinzelung gewährleistet ist, sind die Mitnehmer in definierten Abständen auf dem Transport band angeordnet. Das hat den Vorteil, daß nach dem Ein greifen der zu vereinzelnden Gegenstände diese immer zwischen zwei Mitnehmer gelegt werden und ihr vorzeiti ges Zusammenschieben sicher vermieden wird.

Damit das Gesamtsystem sicher arbeiten kann, ist der erste Sensor unmittelbar am Anfang des Gurtsystems und der zweite Sensor im Bereich der Mitnehmer angeordnet. Das hat den Vorteil, daß die entscheidenden Meßpunkte für eine Vereinzelung bestimmt sind, nämlich der Ein treffzeitpunkt des Gegenstandes in das Gurtsystem und der Standort des nächsten in die V-Gurte eintretenden Mitnehmers.

Vorteilhaft ist es, als Sensoren Lichtschranken zu ver wenden, die eine einfache Erfassung und Signalweitergabe an den Rechner ermöglichen. Der Rechner ist dabei vor teilhaft als Einplatinen-Rechner ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert. In der Zeichnung sind schematisch dargestellt in:

Fig. 1 eine Tablettensäule,

Fig. 2 eine Vereinzelungsvorrichtung in einer Seiten ansicht, gesehen von der Tabletten-Bewegungs ebene,

Fig. 3 ein Gurtsystem in einer Seitenansicht, gesehen quer zur Tabletten-Bewegungsebene, in Verknüp fung mit einem Rechner.

Die Hauptelemente der Vereinzelungsvorrichtung sind

- ein Gurtsystem 1,
- ein Mitnehmersystem 2 und
- ein Rechner 3.

Das Gurtsystem 1 besteht aus drei Gurten 1.1, 1.2 und 1.3 - siehe Fig. 3 -. Die unteren Gurte 1.2 und 1.3 laufen V-förmig zueinander. Der Öffnungswinkel der V-förmig angeordneten Gurte 1.2, 1.3 schwankt dabei zwi schen 60 und 120°. Bestimmend für die Wahl des Winkels ist die Konfiguration der zu vereinzelnden Gegenstände, die mitunter auch einen Winkel erfordern, der außerhalb des Vorzugs-Toleranzbereiches liegen kann. Für annähernd kreisrunde Gegenstände wurde ein Öffnungswinkel von ca. 90° als Vorzugsvariante gefunden. Über den beiden V-för mig angeordneten Gurten 1.2, 1.3 bewegt sich frei ein im wesentlichen senkrecht darüber liegender dritter Gurt 1.1. Um eine gleichmäßige Spannung des dritten Gurtes 1.1 zu sichern, läuft ständig mindestens eine nicht dar gestellte Gurtrolle mit. Jeder der Gurte 1.1, 1.2 und 1.3 verfügt über einen drehzahlveränderlichen Antriebs motor.

Unterhalb des Gurtsystems 1 bewegt sich das Mitnehmer system 2. Es liegt etwas zurückgesetzt in der Tabletten bewegungsrichtung unterhalb der V-förmig angeordneten Gurte 1.2, 1.3. Am Anfang des Gurtsystems 1 ist ein Sen sor 6 angeordnet. Das Mitnehmersystem 2 bewegt sich mit einer gleichmäßigen Umlaufgeschwindigkeit. Am Mitnehmer system ist im Bereich des Antriebsmotors ein Drehzahl-Indikator 8 angeordnet. Unterhalb des Mitnehmersystems befindet sich ein zweiter Sensor 7. Auf dem Transportband des Mitnehmersystems sind Mitnehmer 2.1, . . . 2.n angeordnet. Die Anzahl der Mitnehmer 2.1, . . . 2.n und ihr Abstand zueinander ist abhängig von der Konfiguration des zu vereinzelnden Gegenstandes.

Die Motoren der Gurte 1.1, 1.2 und 1.3 des Gurtsystems 1, die Sensoren 6 und 7 und der Drehzahlindikator 8 sind über Steuerleitungen 5.1, . . . 5.6 mit dem Rechner 3 verbunden. Im Rechner ist ein Programm zur Steuerung insbesondere des Gurtsystems 1 installiert.

Die Vereinzelung der Tabletten 4.1, . . . 4.n vollzieht sich wie folgt:
Auf das Gurtsystem 1 bewegt sich eine Säule von zu ver einzelnden Gegenständen zu, die unterschiedliche Konfi guration haben kann. Gewählt wird eine Tablettensäule 4 - siehe Fig. 1 -, die aus einer Vielzahl von Tabletten 4.1, . . . 4.n besteht. Die Tabletten 4.1, . . . 4.n haben eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem im wesentlichen kreisrunden Umfang.

Die erste Tablette 4.1 wird vom Sensor 6 erkannt. Er ist so eingestellt, daß er die Tablette 4.1 dann sieht, wenn sie gerade komplett im V-Gurt 1.2, 1.3 ist (dargestellt in Fig. 2 durch die Lage L1). Währenddessen bewegt sich der Mitnehmer 2.1 auf dem Transportband 2.0 so weiter, daß er in die V-Gurte 1.2, 1.3 eingreifen kann. Von den Sensoren 6 und 7 und dem Drehzahlindikator 8 werden über die Steuerleitungen dem Rechner Signale zugeführt. Der Rechner 3 ermittelt aus diesen Signalwerten, wann der Mitnehmer in die V-Gurte 1.2, 1.3 eingreift und einen Beschleunigungs- bzw. Abbremsgeschwindigkeitswert für jeden der Antriebsmotoren der drei Gurte 1.1, 1.2 und 1.3, wodurch das komplette Gurtsystem 1 so beschleunigt (30-50 cm/s) oder abgebremst (10-30 cm/s) wird, daß die Tablette genau zwischen den Mitnehmer 2.1 und den davor liegenden Mitnehmer 2.n gelangt (dargestellt durch die Lage L2 in Fig. 2). Beschleunigt oder abgebremst werden die Gurte 1.2, 1.3 und 1.1 dabei synchron, so daß die Tablette 4.1 immer aufrecht stehen bleibt. Das ist besonders bei sehr schmalen Tabletten 4.1, . . . 4.n schwierig. Hat die Tablette 4.1 die Lage L2 eingenommen, bremst der Rechner 3 das Gurtsystem 1 ab und läßt die Tablette 4.1 synchron mit der konstanten Umlaufgeschwin digkeit des Mitnehmersystems 2 laufen, um sie dann end gültig zwischen den Mitnehmern 2.1 und 2.n auf dem Trans portband 2.0 abzulegen. Der gesamte Regelvorgang ist nach etwa 20-100 ms abgeschlossen. Durch das Mitnehmer system 2 wird die Tablette 4.1 dann auf ein weiteres Transportmittel (nicht dargestellt) gelegt.

Bezugszeichenliste

1 Gurtsystem
1.1 Gurt
1.2 Gurt
1.3 Gurt
2 Mitnehmersystem
2.0 Transportband
2.1, 2.2 . . . 2.n Mitnehmer
3 Rechner
4 Tablettensäule
4.1, 4.2 . . . 4.n Tablette
5.1 . . . 5.6 Steuerleitung
6 Sensor
7 Sensor
8 Drehzahlindikator
L1, L2, L3 Lage einer Tablette im Gurtsystem

Claims

1. Vorrichtung zur Vereinzelung von Gegenständen, z. B. Tabletten (4.1, . . . 4.n) und dergleichen, von in Form einer sich vorwärts bewegenden Einheit, z. B. einer Tablettensäule (4), gekennzeichnet durch

- ein Transportsystem (1) mit wenigstens zwei zuein ander bewegbaren Flächen (1.1, . . . 1.3),
- einem Mitnehmersystem (2) mit einer endlosen Transportfläche (2.0) und wenigstens einer darauf angeordneten Erhöhung (2.1. . . . 2.n), das im wesentlichen parallel zum Transportsystem (1) an geordnet ist,
- wenigstens einem Sensor (6; 7), der vorzugsweise am Anfang des Transportsystems (1) bzw. im Bereich der Erhöhung (2.1, . . . 2.n) liegt, und
- einem Rechner (3), der mit den zueinander beweg baren Flächen (1.1, . . . 1.3) und wenigstens einem der Sensoren (6; 7) verbunden ist und das Trans port- und das Mitnehmersystem (1; 2) in folgenden Schritten ansteuert:
- a) aus der durch die Sensoren (6; 7) erkannten Po sition des zylindrischen Gegenstandes (4.1, . . . 4.n) und der Position der Erhöhung (2.1, . . . 2.n) sowie der Relativgeschwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmersystem (1; 2) Ermitt lung der nächsten dem Transportsystem (1) sich zuwendenden Erhöhung (2.1, . . . 2.n);
- b) Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmersystem (1; 2) auf einen solchen Wert, daß der erkannte Gegenstand (4.1, . . . 4.n) im Transportsystem (1) nicht verkantet und hinter die Erhöhung (2. 1, . . . 2.n) gelangt;
- c) Einstellen einer im wesentlichen synchronen Ge schwindigkeit zwischen Transport- und Mitnehmer system (1; 2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmersystem (2) unter dem Transport system (1) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Transportsystem ein Gurtsystem (1) ist, in dem als zueinander bewegbare Flächen Gurte (1.1, . . . 1.3) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß im Gurtsystem (1) drei Gurte (1.1; 1.3) V-förmig zueinander und der dritte (1.1) darüber waagerecht angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mitnehmersystem (2) aus einem als Transportfläche ausgebildeten Transportband (2.0) und darauf als Erhöhung befestigten Mitnehmer (2.1, . . . 2.n) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Gurte (1.1, . . . 1.3) und das Transportband (2.0) jeweils von einem Motor ange trieben ist, dessen Drehzahl durch den Rechner (3) veränderbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Motoren der Gurte (1.1, . . . 1.3) durch den Rechner (3) synchron veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Transportbandes (2.0) in etwa konstant ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Motor des Transportbandes (2.0) ein Drehzahlindikator (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (2.1. . . . 2.n) auf dem Transportband (2.0) in definierten Abständen angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (6) am Anfang des Gurtsystems (1) und der zweite Sensor (7) im Bereich der Mitnehmer (2.1, . . . 2.n) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (6, 7) als Lichtschranken ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (3) ein Einplatinen-Rechner ist.