DE60115224T2

DE60115224T2 - Vorrichtung zum fördern, heben und sortieren von gegenständen

Info

Publication number: DE60115224T2
Application number: DE60115224T
Authority: DE
Inventors: Kare Per TVINNEREIM; Finstad Stig EVENSEN; Oivind Jorgensen
Original assignee: Tomra Systems ASA
Current assignee: Tomra Systems ASA
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-03-31
Also published as: DK1276684T3; US6736253B2; WO2001072614A1; CA2404015A1; CA2404015C; DE60115224D1; EP1276684A1; AU2001246958A1; US20030136649A1; EP1276684B1; ATE310691T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Artikeln. Vorteilhafterweise können diese Vorrichtungen in einem System zur Handhabung von Artikeln verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Sortieren von auf einem Förderband geförderten Artikeln. Das Dokument US-A-4 003 465, auf welchem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, betrifft eine Vorrichtung dieser Bauart.
Eine Vielzahl von Vorrichtungen sind bislang bekannt, bei denen sich Arme über das Förderband bewegen, um einen Artikel in einer besonderen Richtung weg von dem Förderband zu bewegen. Das seitliche Sortieren auf beide Seiten an ein und demselben Punkt entlang der Wegstrecke des Förderbandes ist jedoch mit großen Problemen verbunden, insbesondere wenn sich das Förderband kontinuierlich bewegt. Eine der wichtigsten Aufgaben, die von der vorliegenden Anmeldung zu bewerkstelligen sind, ist es, ein schnelles Sortieren von Artikeln sicherzustellen, welche regelmäßig aus der Artikelerkennungsstation abfließen.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Seitenwände um einen Abstand voneinander getrennt sind, der ungefähr gleich der Breite des Förderbandes ist und sie oben über mindestens ein Verbindungsstück miteinander verbunden sind; dass das Stellorgan oberhalb des Tors angeordnet ist und über seine senkrechte Welle am ausgangsseitigen Ende des Tors mit dem Tor-Verbindungsstück verbunden ist; und dass das Stellorgan das Tor zur einen oder anderen Seite des Förderbands schwenkt, so dass das eingangsseitige Ende des Tors im wesentlichen jenseits einer längsseitigen Kante des Förderbands zu liegen kommt und ein durch die Seitwärtsführung von dem Förderband zu entnehmender Artikel der Außenseite derjenigen Kanalwand entlang läuft, deren eingangsseitiges Ende am nächsten bei der längsseitigen Kante liegt.
Weitere Ausführungsformen der Vorrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten, damit verbundenen Patentansprüchen hervor.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
1, 2 und 3 zeigen ein System, in welchem die Vorrichtungen gemäß der Erfindung beinhaltet sind, wobei 1 eine Seitenansicht des Systems in Form eines Blockdiagramms ist, 2 eine Draufsicht des durch II angedeuteten Teils des Systems ist und 3 eine Draufsicht des durch III angedeuteten Teils des Systems ist.
4 ist ein Blockdiagramm der elektrischen/elektronischen Struktur des Systems, wie in den 1-3 dargestellt.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Sortiervorrichtung, welche ein Bestandteil des Systems gemäß der Erfindung ist.
6, 7 und 9 zeigen die Sortiervorrichtung in drei typischen Arbeitspositionen.
8 zeigt eine Sortiervorrichtung wie in 5 dargestellt, von der Seite betrachtet.
Das in den 1-3 dargestellte System besteht aus einer Artikelerkennungsstation 1, einem Förderer 2 und einem auf einem höheren Niveau angeordneten Förderer 3. Um in der Lage zu sein, Artikel von dem durch den Förderer 2 vertretenen Niveau zu dem durch den Förderer 3 vertretenen Niveau zu bewegen, ist eine Hebevorrichtung 4 vorgesehen. In Verbindung mit dem ersten Förderband 2 sind Sortiervorrichtungen 5 und 7 vorgesehen. Die Artikelsortiervorrichtung 5 kann vorzugsweise entweder die Anhebevorrichtung 4 oder einen Aufnahmebehälter 7 versorgen, oder sie kann optional so angeordnet sein, dass Artikel die Sortiervorrich tung 5 passieren und sich zu der ausgangsseitigen Sortiervorrichtung 6 bewegen, welche in dem dargestellten Beispiel die Artikel entweder zu einem Behälter 8 oder zu einem Behälter 9 sortieren kann. Wenn das Sortieren zu dem Behälter 8 oder 9 nicht durchgeführt werden soll, können die Artikel durch die Sortiervorrichtung 6 geleitet und mittels der zwei Förderbänder des Förderers zu einem an dem Ende des Förderers 2 angeordneten Aufnahmebehälter 10 bewegt werden.
Als ein Ergebnis des Sortierens in der Sortiervorrichtung 5, so dass ein Artikel durch die Vorrichtung 4 vertikal angehoben wird, wird der Artikel auf das Niveau des Förderers 3 nach oben bewegt. Der Artikel kann dann zu einer Sortiervorrichtung 11 derselben Bauart wie diejenigen, die in Verbindung mit den Sortiervorrichtungen 5 und 6 dargestellt sind, weitergeleitet werden, wo zu sortierende Artikel entweder zu einem Aufnahmebehälter 12 oder zu einem Aufnahmebehälter 13 geleitet werden, und die nicht durch den Sortierer 11 zu sortierenden Artikel laufen durch den Sortierer 11 mit der Hilfe der Förderbänder des Förderers 3 zu einem Aufnahmebehälter 14, der an dem Ende des Förderers 3 angeordnet ist. Man kann feststellen, dass die Behälter 7-10 auf einem ersten Referenzniveau A angeordnet sind, wohingegen die Behälter 12-14 auf einem zweiten Referenzniveau B angeordnet sind, welcher sich um einen Abstand oberhalb des Referenzniveaus A befindet. Die Sortiervorrichtungen 5, 6 sind in 5 detaillierter dargestellt. Die Sortiervorrichtung 11 ist von derselben Bauart wie die Sortier vorrichtungen 5, 6. Es ist in diesem Zusammenhang zu betonen, dass mehr oder weniger der Sortiervorrichtungen 5, 6 und 11 vorgesehen sein können als durch das Beispiel in den 1-4 gezeigt. Die Sortiervorrichtung weist wenigstens ein Tor 15 auf, welches durch ein Stellorgan 16 (siehe 8) gesteuert ist. Das Stellorgan kann zum Beispiel ein Schrittmotor oder von einem Magnetventil angetrieben sein, d. h. einen Mechanismus beinhalten, der in der Lage ist, eine Hin- und Herbewegung zu erzeugen. Optional kann das Stellorgan ein Gleichstrommotor 17 sein. In diesem Fall stellt das Bezugszeichen 16 ein Getriebe mit einer optionalen Winkeltriebübertragung dar. Stellorgane dieser Bauart sind Vorrichtungen, welche an sich bekannt sind.
Wie in den 5, 6, 7 und 9 dargestellt, ist das Tor in der Form eines umgekehrten Kanals ausgebildet, welcher zwei Seitenwände 15', 15'' aufweist, die um einen Abstand voneinander getrennt sind, der ungefähr gleich der Breite des Förderbands 2' auf dem Förderer 2 ist. Die Seitenwände 15', 15'' sind oben über wenigstens ein Verbindungsstück 15''' verbunden.
Die Betätigung des Tors wird durch ein Signal bewirkt, welches die Sortierrichtung anzeigt und von der Artikelerkennungsstation 1 ausgesandt wird.
Das Stellorgan 16 ist über eine Welle 18 mit dem Verbindungsstück 15''' an dem ausgangsseitigen Ende des Tors 15 verbunden. Ein Befestigungselement 19 bildet die Verbindung zwischen der Welle 18 und dem Verbindungsstück 15'''.
Wie in 8 dargestellt ist das Stellorgan 16 optional 16, 17, in einem Torgehäuse 20 angeordnet. Wie in 9 dargestellt, kann das Tor 15 als Reaktion auf ein von dem Stellorgan empfangenes Signal eine neutrale Position einnehmen, so dass Artikel 21, zum Beispiel eine Flasche, ungehindert durch den Kanal mit seinen Wänden 15', 15'' im wesentlichen parallel zu der Richtung der Bandbewegung passieren, wobei die Richtung der Bandbewegung durch die Pfeile 22 angezeigt ist. Wie in den 6 und 7 dargestellt kann das Tor 15 durch das Stellorgan 16 zur einen oder anderen Seite des Förderbands 2' gedreht werden, so dass das eingangsseitige Ende des Tors im wesentlichen jenseits einer längsseitigen Kante des Förderbands 2' zu liegen kommt, wodurch der Artikel 21, wie zum Beispiel eine Flasche, dadurch von dem Förderband entfernt wird, dass er sich entlang der Außenseite von dem einen oder dem anderen der Kanalwände bewegt, wie zum Beispiel der Kanalwand 15'' in Verbindung mit der beispielhaften Ausführungsform in 6 oder der Kanalwand 15' in Verbindung mit der beispielhaften Ausführungsform in 7. Die Entfernungsrichtung des Artikels 21 ist in 6 durch den Pfeil 23 angezeigt und in 7 durch den Pfeil 24. Dadurch, dass das Tor zurück zu der neutralen Position gedreht wird, wie in 9 dargestellt, oder optional zu der gegenüberliegenden, gedrehten Position, zum Beispiel von der in 6 dargestellten Position zu der in 7 darge stellten Position, schiebt das Tor mit der dem Artikel 21 am nächsten liegenden Wand zusätzlich den Artikel 21 weg von dem Förderband, wodurch ein schnelles Sortieren erreicht wird, was es unnötig macht, zu warten, bis der Artikel aufgrund der Bewegung des Förderbands 2' sich so weit entlang der Torwand bewegt hat, dass er von dem Förderer fällt. Um in der Lage zu sein, festzustellen, wann das Tor 15 zu der neutralen Position zurückkehren sollte, kann an dem eingangsseitigen Ende 15''' des Tors 15 ein Detektor 25 vorgesehen sein. Der Detektor 25 erfasst das Passieren des Artikels 21 und kann zum Beispiel ein auf die Verwendung von Licht, Ultraschall oder Metalldetektion basierender Detektor sein, obwohl dies nicht so verstanden werden sollte, dass es die Grenzen der Erfindung festlegt. Das Tor 15 ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, relativ zu dem Torgehäuse 20 schwenkbar angeordnet. In diesem Fall kann der Detektor 25 vorteilhafterweise an dem eingangsseitigen Ende 20' des Torgehäuses angeordnet sein. Es ist jedoch auch sehr gut möglich, das Stellorgan 16 zum Beispiel in einem Tor über dem ausgangsseitigen Ende des Tors 15 anzuordnen, so dass der Detektor 25 eine separate Einheit bleibt. In dem Fall, dass der Artikel 21 den Erfassungsbereich 25' des Detektors betritt, bewegt sich das Tor 15 abhängig von der Sortierrichtung oder es bewegt sich nicht. Die Bewegung des Tors 15 geschieht schnell, wobei das Stellorgan ein schnell wirkendes Stellorgan ist. Sobald der Artikel 21 den Erfassungsbereich 25 passiert hat, kehrt das Tor normalerweise in seine neutrale Stellung zurück, wie in 9 dar gestellt, oder verbleibt optional in der neutralen Stellung, falls die neutrale Stellung in der Tat die vorhergehende Sortierstellung war.
Das Förderband 2' ist vorzugsweise so konstruiert, dass es in der Lage ist, sich kontinuierlich zu bewegen, und die Artikel 21 weisen normalerweise eine Trennung auf dem Förderband 2' auf, welche eine Funktion der Rückkehrzeit des Tors zu seiner neutralen Stellung (9) ist, nachdem der Artikel den Lichtdetektor passiert hat, und der Zeit, die das Tor benötigt, um nach außen zu drehen.
In den Zeichnungen in den 6-9 befindet sich der Artikel vorzugsweise in der Form einer Getränkeverpackung, zum Beispiel einer Flasche oder Dose, in einer horizontalen Position. Die vorliegende Vorrichtung ist jedoch selbstverständlich auch mit jeder Art von Artikeln verwendbar, welche in geeigneter Weise gefördert und ausgegeben werden können.
Der Förderer 2; 2' wird vorzugsweise von einem Elektromotor M5 angetrieben, wie in 4 dargestellt. Alternative Positionen eines Motors dieser Art, zum Beispiel innerhalb einer Umlenkwalze an einem Ende des Förderers, sind auch denkbar.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 4 weiter beschrieben. Die Artikelerkennungsstation 1 weist einen Detektor, einen Signalprozessor 1' und eine Steuereinheit 1'' auf, welche die Sortierrichtung anzeigende Signale, die von der Artikelerkennungsstation ausgesandt wurden, zur Verfügung stellt.
Die Steuereinheit 1'' ist mit jeder der Sortiervorrichtungen 5, 6 und 11 über entsprechende Steuerleitungen 63, 64, 65 verbunden. Die Detektoren 25 in Verbindung mit jeder Sortiervorrichtung 5, 6, 11 alarmieren die Steuereinheit 1'', wenn ein Artikel zuerst in den Ermittlungsbereich 25' eintritt und auch wenn der Artikel den Ermittlungsbereich 25' verlässt. Eine Stromversorgungseinheit 66 versorgt jede der Sortiervorrichtungen 5, 6, 11 und damit verbundene Einrichtungen mit elektrischem Strom, um die Motoren M1, M2 und M3 anzutreiben. Die Stromversorgung 66 erhält ihre Stromeinspeisung von zum Beispiel dem normalen Elektrizitätsnetzwerk, obwohl andere Lösungen selbstverständlich möglich sind.
Über Verbindungen 67-69 kann die Steuereinheit 1'' die Stromzufuhr 66 zu entsprechenden Motoren M1, M2 und M3 in den Sortiervorrichtungen 5, 6 und 11 steuern.
Des weiteren kann die Steuereinheit 1'' über Verbindungen 70, 71 zu der Stromzufuhr die Motoren M4 und M5 steuern, welche dafür vorgesehen sind, die Hebevorrichtung 4 bzw. den Förderer 2, 2', 3 anzutreiben. Falls zum Beispiel unerwartete Blockaden in Verbindung mit den Sortiervorrichtungen 5, 6 oder 11 auftreten, kann über die Verbindungen 63-65 eine Nachricht zu der Steuereinheit 1'' gesendet werden, wodurch der Motor M4 und/oder der Motor M5 angehalten werden kann, bis der Fehler, welcher aufgetreten ist, korrigiert worden ist.

Claims

Vorrichtung zum Sortieren von auf einem Förderband (2') geförderten Artikeln, wobei die Vorrichtung mindestens ein durch ein Stellorgan gesteuertes, am einen Ende um eine senkrechte Achse schwenkbares kanalartiges Tor (15) beinhaltet, das zwei voneinander beabstandete Seitenwände (15', 15'') aufweist und in der Lage ist, einen Artikel (21) durch eine Drehbewegung quer zum Förderband bezüglich der Längsrichtung des Förderbands zur Seite zu führen und den Artikel in einer neutralen Stellung durch das Tor unbehindert durchlaufen zu lassen, und wobei die Betätigung des Tors auf der Basis eines von einer Artikelerkennungsstation (1) gesendeten, die Sortierrichtung angebenden Signals gesteuert wird, und das Stellorgan dazu vorgesehen ist, basierend auf dem genannten Signal: entweder das Tor in einer neutralen Stellung zu halten, so dass Artikel (21) den Kanal mit seinen parallel zur Transportrichtung stehenden Wänden ungehindert passieren können; oder das Tor zur einen oder zur anderen Seite des Förderbands (2') zu schwenken, dadurch gekennzeichnet, – dass der Abstand zwischen den beiden Seitenwänden (15', 15'') ungefähr gleich der Breite des Förderbands ist und sie oben über mindestens ein Verbindungsstück (15''') miteinander verbunden sind; – dass das Stellorgan (16, 17) oberhalb des Tors (15) angeordnet ist und über seine senkrechte Welle (18) am ausgangsseitigen Ende des Tors mit dem Verbindungsstück (15''') des Tors verbunden ist; und – dass das Stellorgan das Tor zur einen oder anderen Seite des Förderbands (2') schwenkt, so dass das eingangsseitige Ende (15'''') des Tors im wesentlichen jenseits einer längsseitigen Kante des Förderbands zu liegen kommt und ein durch die genannte Seitwärtsführung vom Förderband zu entnehmender Artikel der Aussenseite derjenigen Kanalwand entlangläuft, deren eingangsseitiges Ende am nächsten bei der genannten längsseitigen Kante liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tor beim Zurückschwenken in die neutrale Stellung oder in die entgegengesetzte verschwenkte Stellung auch gleichzeitig das Wegschieben des Ar tikels vom Förderband durch die genannte Kanalwand (15'; 15'') bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeihnet, dass am eingangsseitigen Ende (15'''') des Tors ein Detektor (25) angeordnet ist, der das Passieren des Artikels (21) erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeihnet, dass sie zum Fördern von Getränkepackungen wie Flaschen oder Dosen in waagrechter Stellung geeignet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeihnet, – dass eine stetige Bewegung des Förderbands (2') vorgesehen ist; – dass der Abstand der Artikel auf dem Förderband abhängig ist von der Zeit, die das Tor benötigt, um zur neutralen Stellung zurückzukehren, nachdem der Artikel den Detektor passiert hat, und von der für das Auswärtsschwenken des Tors benötigten Zeit.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeihnet, dass das Stellorgan ein Schrittmotor (17) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeihnet, dass das Stellorgan (16, 17) magnetbetätigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeihnet, dass das Stellorgan ein Gleichstrommotor (17) mit einem Getriebe (16) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeihnet, dass der Detektor (25) zur Erfassung von Licht, Ultraschall oder der Anwesenheit vom Metall ausgelegt ist.