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STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Förderersortiersysteme
und insbesondere ein Einführungszufuhrsystem,
um Produkt einer Sortierereinheit zuzuführen.
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Hochgeschwindigkeitssortierer,
beispielsweise in der Ausführung,
wie sie im US-Patent 5,127,510 und in der gemeinsam damit übertragenen internationalen
Anmeldung WO 02/26602 A2, veröffentlicht
am 04. April 2002, beschrieben ist, können Produkte, wie beispielsweise
Behältnisse
und dergleichen, mit hohen Geschwindigkeitsraten, beispielsweise
200 und sogar 300 16-Zoll-Kartons pro Minute, sortieren. Bei einer
solchen Rate ergibt sich die Herausforderung, dem Sortierer Kartons
mit einer ausreichend hohen Rate und mit entsprechenden Spalten
dazwischen zuzuführen,
so daß eine
Sortierung erfolgen kann. Wenn dem Sortierer Produkt nicht mit einer
ausreichend hohen Rate zugeführt wird,
läßt sich
möglicherweise
der theoretische Durchsatz des Systems nicht realisieren.
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Auf
diesem Fachgebiet sind verschiedene Einführungssysteme bekannt. Zu Beispielen
zählen diejenigen,
die in den gemeinsam übertragenen US-Patenten
5,038,911 und 5,267,638 beschrieben sind. Solche Einführungssysteme
sind wirksam, das Zusammenführen
der Kartons und das Vorsehen dazwischen liegender Spalte konzentriert
sich jedoch auf den Punkt unmittelbar vor dem Sortierer. Darüber hinaus
wird eine variierende Produktströmungsrate durch
Sammelförderer
in jeder Linie stromaufwärts vor
der Zusammenführung
aufgefangen. Für
Sammelförderer
ist es schwierig, Produkt mit einer Geschwindigkeit oder Rate zu
handhaben, die hoch genug ist, um zu verhindern, daß der Sortierereinheit
zu wenig Produkt zugeführt
wird. Wenn die Geschwindigkeit der Sammelförderer erhöht wird, kann ein Punkt erreicht
werden, an dem die Produkthandhabung in einer organisierten einzelnen
Reihe schwierig wird.
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Ein
Förderersystem
mit Sammelförderern
ist beispielsweise auch aus der
EP 0 484 098 A bekannt, in der Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschrieben sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Einführungssystem, das für eine Sortierereinheit
Produkt mit einer gleichbleibend hohen Rate freigeben kann, die
der Leistung der Sortierereinheit in einer solchen Weise angepaßt ist,
daß der
Durchsatz des Systems maximiert wird.
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Ein
Sortiersystem und -verfahren gemäß einem
Aspekt der Erfindung beinhaltet das Bereitstellen einer Sortierereinheit
und einer gruppenbildenden Einheit. Die Sortierereinheit erhält Produkt,
sortiert dieses Produkt und leitet es einer Reihe von Sortierlinien
zu. Die gruppenbildende Einheit beinhaltet mehrere Zuführungslinien,
die der Einführung
Produkt zuführen.
Mindestens eine der Zuführungslinien beinhaltet
einen Sammelförderer
und einen Gruppenförderer.
Der Sammelförderer
sammelt Produkt in Gruppenteilmengen, die aus mehreren Produkten bestehen.
Der Gruppenförderer
faßt Gruppenteilmengen
zu Produktgruppen zusammen. Die Produktgruppen werden vom Gruppenförderer ausgetragen,
um von der Sortierereinheit sortiert zu werden.
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Ein
Sortiersystem und -verfahren gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet das Bereitstellen einer
Sortierereinheit und das Sortieren von Produkt für eine Reihe von Sortiersystemen
mit der Sortierereinheit. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das
Bereitstellen einer gruppenbildenden Einheit und das Bilden von
Produktgruppen mit der gruppenbildenden Einheit, so daß eine Sortierung
durch die Sortierereinheit erfolgen kann. Eine Steuerung ist vorgesehen,
um einen Sortiererzeitparameter, der die Rate des gerade sortierten
Produkts anzeigt, zu bestimmen und die gruppenbildende Einheit mindestens
als eine Funktion des Sortiererzeitparameters zu steuern. Auf diese
Weise kann die von der gruppenbildenden Einheit freigegebene Produktrate
an die Sortierrate des Produkts an der Sortierereinheit angepaßt werden.
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Ein
Sortiersystem und -verfahren gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet das Bereitstellen einer
Sortierereinheit und einer Einführung,
die der Sortierereinheit Produkt mit gesteuertem Spalt zwischen
dem Produkt zuführt,
sowie mindestens eine Zuführungslinie,
die der Einführung Produkt
zuführt.
Die mindestens eine Zuführungslinie beinhaltet
eine Förderoberfläche sowie
einen Sammelförderer.
Produktgruppen werden auf der mindestens einen Förderoberfläche dadurch gebildet, daß Produkt
auf dem Sammelförderer
gesammelt und auf der Förderoberfläche Produkt
vom Sammelförderer erhalten
wird. Produkte werden auf der mindestens einen Förderoberfläche vom Sammelförderer mit
einer ersten, im wesentlichen kontinuierlichen Geschwindigkeit erhalten,
um eine Gruppe zu bilden, und von der mindestens einen Förderoberfläche mit einer
zweiten Geschwindigkeit ausgetragen, die wesentlich höher als
die erste Geschwindigkeit ist.
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Ein
Sortiersystem und -verfahren gemäß einem
noch anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet das Bereitstellen einer
Sortierereinheit und einer gruppenbildenden Einheit, die aus mehreren
Zuführungslinien
besteht, die Produkt zuführen,
so daß eine
Sortierung durch die Sortierereinheit erfolgen kann. Die mindestens
eine Zuführungslinie
beinhaltet einen Sammelförderer
und einen Gruppenförderer. Die
Produkte werden in Gruppenteilmengen, die aus mehreren Produkten
bestehen, mit dem Sammelförderer
gesammelt. Gruppenteilmengen werden mit dem Gruppenförderer zu
Produktgruppen zusammengefaßt.
Der Sammelförderer
und der Gruppenförderer
arbeiten mit einer im wesentlichen gemeinsamen kontinuierlichen
Geschwindigkeit, um Produktgruppen durch Zusammenfassen von Gruppenteilmengen
zu bilden. Der Gruppenförderer
arbeitet mit einer anderen, im wesentlichen kontinuierlichen Geschwindigkeit,
die höher
als die kontinuierliche Geschwindigkeit ist, um Produktgruppen auszutragen.
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Diese
und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale dieser Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht einer Blockdiagrammanordnung eines Sortiersystems
gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine detailliertere Draufsicht des Sortiersystems von 1;
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3 ist
die gleiche Ansicht wie 2 und zeigt eine alternative
Ausführungsform;
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4 ist
die gleiche Ansicht wie 1 und zeigt eine alternative
Ausführungsform
davon;
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5 ist
eine detailliertere Draufsicht des Sortiersystems von 4;
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6 ist
ein Fließschema
eines Steuerungsprogramms gemäß der Erfindung;
und
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7 ist
ein Fließschema
einer alternativen Ausführungsform
eines Steuerungsprogramms.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Wie
aus den Zeichnungen, auf die nunmehr insbesondere Bezug genommen
wird, und aus den hierin beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsformen
erkennbar, beinhaltet ein Sortiersystem 10 eine Sortierereinheit 12 und
eine gruppenbildende Einheit 14 (1). Die
gruppenbildende Einheit 14 beinhaltet eine oder mehrere
Zuführungslinien 16. Das
Sortiersystem 10 kann weiterhin eine Zusammenführung 18,
um Produkt von den Zuführungslinien 16 in
einer einzelnen Reihe zusammenzufassen, sowie eine Einführung 20 beinhalten.
Die Zusammenführung 18 stellt
Produkt von den Zuführungslinien 16 für die Einführung 20 bereit,
die das Produkt mit gesteuerten Spalten zwischen dem Produkt der Sortierereinheit 12 zuführt. In
der veranschaulichenden Ausführungsform
kann es sich bei der Sortierereinheit 12 um einen linearen
Sortierer in der Ausführung
handeln, wie sie in den gemeinsam übertragenen US-Patenten 5,127,510;
5,165,515; 6,041,909 sowie in einer internationalen Anmeldung beschrieben
ist, die am 04. April 2002 als Veröffentlichung WO 02/26602 A2
veröffentlicht
wurde. Bei der Sortierereinheit 12 kann es sich jedoch
auch um eine andere Ausführung
eines linearen Sortierers, beispielsweise eine Bandübergabe,
ein Hochziehrad, ein gesteuertes Rad, einen stationären Mitnehmer
oder dergleichen, handeln. Die Sortierereinheit 12 kann auch
ein nicht linearer Sortierer, beispielsweise ein Karussellsortierer,
sein. Beispielhafte Karussellsortierer sind Querbandsortierer in
der Ausführung,
wie sie in den gemeinsam übertragenen
US-Patenten 5,588,520 und 6,478,138 beschrieben ist, sowie Kippschalensortierer
und dergleichen. Die Einführung 20 ist
als eine Einzellinieneinführung
in der Ausführung
dargestellt, wie sie beispielsweise im übertragenen US-Patent 5,341,916;
in der gemeinsam übertragenen
US-Patentanmeldung
mit der laufenden Nummer 09/669,170, die am 25. September 2000 von
Affaticati et al. für
ein HIGH RATE INDUCTION SYSTEM [HOCHGESCHWINDIGKEITSEINFÜHRUNGSSYSTEM]
eingereicht wurde, sowie in der gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung mit
der laufenden Nummer 09/851,021, die am 08. Mai 2001 von Zeitler
mit dem Titel CONVEYOR INDUCTION SYSTEM [FÖRDEREREINFÜHRUNGSSYSTEM] eingereicht wurde,
beschrieben ist. Andere bekannte Spaltoptimierer oder Einzellinieneinführungen
können
auch verwendet werden. Die Einführung 20 kann
jedoch auch eine Mehrfachlinieneinführung in der Ausführung sein,
wie sie in den gemeinsam übertragenen
US-Patenten 5,038,918 und 5,267,638 beschrieben ist. In einer solchen
Konfiguration kann die Funktion der Zusammenführung 18 in separate
Zusammenführungen
unterteilt sein, die jeweils eine Linie der Einführung beliefern, oder jede Zuführungslinie
der gruppenbildenden Einheit kann eine Linie der Mehrfachlinieneinführung direkt
beliefern, so daß die
Notwendigkeit einer Zusammenführung
entfällt.
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Eine
typische Zuführungslinie 16 beinhaltet eine
Förderoberfläche 22 oder
einen Gruppenförderer,
die bzw. der in 1 als ein Bandförderer dargestellt
ist. Die Zuführungslinie 16 beinhaltet
weiterhin einen Sammelförderer 26 stromaufwärts vor
dem Gruppenförderer.
Eine Rückhaltevorrichtung,
die in 1 als ein Bremsband 24 stromaufwärts vor
der Förderoberfläche 22 dargestellt
ist, hält
Produktgruppenteilmengen SP auf dem Sammelförderer 26 zurück und erleichtert
den Transfer von Gruppenteilmengen SP zum Gruppenförderer 22,
wo sie zu einer Gruppe S zusammengefaßt werden. Produkt wird dem
Sammelförderer 26 von
stromaufwärts
befindlichen Verfahren zugeführt,
beispielsweise von Anlieferungsrampen oder als Rückführungsprodukt vom Sortierer 12 oder
dergleichen. Jede Zuführungslinie 26 kann
weiterhin ein Austragsband 28, um Gruppen S vom Gruppenförderer auszutragen,
beinhalten.
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Im
Betrieb ist das Sortiersystem 10 in einer Einrichtung positioniert,
bei der es sich um ein Lagerhausfrachtterminal oder dergleichen
handeln kann. Produkt wird in das Sortiersystem 10 von
in der Einrichtung verteilten verschiedenen Eingabestellen aus,
die Produkt dem Sortiersystem zuführen, eingeführt. Das
Produkt gelangt zuerst zum Sammelförderer 26, der in
der dargestellten Ausführungsform
mit 210 Fuß pro
Minute läuft.
Dies ist eine sehr gut handhabbare Geschwindigkeit, die nur geringe
oder gar keine produktdynamischen Probleme bereiten sollte, wie
beispielsweise seitlich nebeneinanderliegende Behälter, vom
Förderer
heruntergeschobene Behälter,
sich drehende Behälter
oder dergleichen. Produkt wird auf dem Sammelförderer 26 gesammelt, wenn
das Bremsband 24 nicht läuft. In der dargestellten Ausführungsform
ist das Bremsband 24 ein 6-Fuß-Bandförderer, der das Produkt zurückhält, bis sich
das Produkt zu einer vorbestimmten Länge angesammelt hat, die in
der dargestellten Ausführungsform
12 Fuß beträgt. Dies
definiert eine Gruppenteilmenge SP. Produkt wird in einer Gruppenteilmenge gesammelt,
bis ein Sensor, wie beispielsweise eine Fotozelle P1, blockiert
wird. Das Bremsband dreht sich dann mit einer gegebenen, im wesentlichen
kontinuierlichen Geschwindigkeit, die in der dargestellten Ausführungsform
190 Fuß/Minute
beträgt,
und trägt das
Produkt zum Grup penförderer 22 aus,
der ebenfalls mit einer im wesentlichen kontinuierlichen Geschwindigkeit
von 190 Fuß/Minute
läuft.
Wenn das Produkt am Gruppenförderer
ankommt, wird ein Sensor, wie beispielsweise eine Fotozelle P2,
am Anfang des Gruppenförderers
durch das eintreffende Produkt blockiert und schaltet die Gruppenförderereinheit
ein. Dies läßt es zu,
daß die
12 Fuß Produkt
am Beschickungsende des Gruppenförderers
mit einer im wesentlichen kontinuierlichen Geschwindigkeit als eine
Gruppe aufgenommen werden können.
Wenn die Blockierung der Fotozelle P2 am Ende der 12 Fuß Produkt
aufgehoben wird, stoppt die Gruppenförderereinheit. Dieses Verfahren
des Zusammenfassens von 12-Fuß-Gruppenteilmengen
wird wiederholt, bis das Gruppenband gefüllt ist, wodurch eine aus Produkt
bestehende Gruppe S gebildet wird, die in der dargestellten Ausführungsform
eine 60-Fuß-Gruppe ist.
Dieser Vorgang läßt das Bilden
einer 60-Fuß-Produktgruppe
mit einer Geschwindigkeit von nur 190 Fuß/Minute ohne wesentliche Liniendruck-
oder Produktprobleme und im wesentlichen ohne Spalte zwischen dem
Produkt zu. Insbesondere kann das Produkt, während kleine Spalte zwischen
dem Produkt vorhanden sein können,
jeweils in Kontakt mit dem Rücken
aneinanderliegend zu einer Gruppe S zusammengefaßt werden. Der Gruppenförderer 22 ist jedoch
in der Lage, die Produktgruppe mit nur geringem oder ohne jeden
Produktliniendruck zu handhaben. Daher kann die Gruppe weiter verarbeitet
werden, ohne daß sich
aus seitlich zueinanderliegendem, gedrehtem oder sonstwie falsch
gehandhabtem Produkt Probleme ergeben. Es versteht sich, daß Bezugnahmen
auf spezifische Parameter, wie beispielsweise Geschwindigkeiten,
Gruppenlängen,
Fördererlängen und
dergleichen, lediglich veranschaulichenden Zwecken dienen und hinsichtlich
des Wesens dieser Beschreibung keine Einschränkung bedeuten.
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Sobald
Mehrfachgruppenteilmengen SP zu einer Gruppe S auf dem Gruppenförderer 22 zusammengefaßt sind,
wird das Produkt in der Gruppe S zum Ende der Einheit weiterbefördert und
in einem Zusammenführungsprogramm aufgereiht,
um zur Zusammenführung 18 hin
freigegeben zu werden. Wenn die Freigabe zur Zusammenführung erfolgen kann,
beschleunigt der Gruppenförderer 22 auf
eine Austragsgeschwindigkeit, die wesentlich höher als die gruppenbildende
Geschwindigkeit von 198 Fuß/Minute
ist. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die Austragsgeschwindigkeit
378 Fuß/Minute.
Der Gruppenförderer 22 beschleunigt
während
eines ungefähr
1 Sekunde betragenden Zeitintervalls auf 378 Fuß/Minute und läuft weiter,
bis das gesamte Produkt ausgetragen ist. Die Beschleunigungs-/Verlangsamungsparameter
des Gruppenbands 22 können
gewählt
werden, um es zuzulassen, daß das Produkt
mit hoher Geschwindigkeit freigegeben wird, ohne daß es beim
Austragen des Produkts von der Gruppenförderereinheit zu einem Umkippen
oder Rutschen des Produkts kommt.
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Produkt
kann vom Gruppenförderer 22 durch ein
Austragsband oder einen Förderer 28 ausgetragen
werden, das bzw. der jedoch mit einer Geschwindigkeit arbeitet,
die höher
als die Austragsgeschwindigkeit des Gruppenförderers 22 (3)
ist. In der dargestellten Ausführungsform
arbeitet das Austragsband 28 mit 454 Fuß/Minute, wodurch, wenn das
Produkt vom Gruppenförderer 22 zur
Zusammenführung
hin ausgetragen wird, ein Spalt zwischen dem Produkt erzeugt wird.
Das Austragsband führt
Produkt direkt der Zusammenführung
zu, bei der es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine Reihe von
Antriebsrollen handelt. Eine solche Zusammenführung ist auf diesem Fachgebiet
bekannt und wird daher nicht ausführlich beschrieben. Es sei
lediglich darauf hingewiesen, daß die Konfiguration der hierin
beschriebenen Zusammenführung nur
veranschaulichenden Charakter hat und andere Konfigurationen verwendet
werden können.
Die zwischen dem Produkt gezogenen Spalte während des Beschleunigens von
der höheren
Geschwindigkeit des Gruppenbands 22 auf das Austragsband 28 erleichtern
das Drehen des Produkts beim Eintritt in die Zusammenführung 18,
indem sie ein Drehen des Produkts ohne Kontakt zulassen, wie dem
Fachmann auf diesem Ge biet bekannt. Die Zusammenführung 18 kann
eine 45-Grad-Zusammenführung sein,
und in diesem Fall arbeitet die Zusammenführung mit 540 Fuß/Minute.
Die Zusammenführung 18 kann
eine 30-Grad-Zusammenführung
sein, die mit einer Geschwindigkeit von 522 Fuß/Minute arbeitet. Von der Zusammenführung aus
wird Produkt einem Transportförderer 29 zugeführt, der
mit einer Geschwindigkeit arbeiten kann, die langsamer als die Geschwindigkeit
der Zusammenführung 18 ist.
Dies läßt es zu, einen
Teil des in den Produktstrom eingeführten Spalts vor dem Eintritt
in die Einführung 20 aus
dem Produktstrom zu entfernen. Sobald das Produkt an der Zusammenführung 18 gedreht
wird, braucht ein solcher Spalt zwischen dem Produkt nicht mehr
vorhanden zu sein, so daß der
Spalt entfernt werden kann. Der Transportförderer 29 kann einen
dynamischen Sammelförderer 30 beinhalten,
um ein Ansammeln nach Bedarf zuzulassen, ohne einen zusätzlichen
Spalt zwischen dem Produkt einzuführen. Der Sammelförderer 30 kann
die Ausführung
haben, wie sie in den gemeinsam übertragenen
US-Patenten 5,191,967 und 5,429,225, die hierin zu Referenzzwecken
aufgenommen sind, beschrieben ist. Vom Sammelförderer 30 aus wird
Produkt der Einführung 20 zur
Spaltkorrektur zwischen dem Produkt und über einen Abtastförderer 34,
in dem Strichcodes zur Festlegung eines Bestimmungsortes des Produkts an
der Sortierereinheit 12 abgetastet werden, zur Verfügung gestellt.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
sind nur zwei Zuführungslinien 16 dargestellt.
Die Anzahl der Zuführungslinien
kann je nach Anwendung variieren, normalerweise wird jedoch von
etwa sechs Spuren ausgegangen. Es können aber auch mehr oder weniger
Spuren verwendet werden. Außerdem
kann, wie in 3 dargestellt, eine Zuführungslinie
eine Rückführungslinie 17 von
der Sortierereinheit 12 sein. Der Zweck der Rückführung besteht
darin, Kartons, die von der Sortierereinheit nicht abgelenkt wurden,
aufzunehmen und diese Kartons zurück zur gruppenbildenden Einheit
zu transportieren. Zusätzlich
zu einem Sammelförderer 26,
einem Bremsband 24, einem Gruppenband 22 und einem
Austragsband 28 kann die Rückführungslinie 17 einen
weiteren Sammelpuffer 32 beinhalten. Der Zweck des Sammelpuffers 32 besteht
darin, Produkt von Sortiergeschwindigkeiten auf Transportgeschwindigkeiten
zu verlangsamen und das Produkt zur gruppenbildenden Einheit zu
transportieren. Zusätzlich
kann der Sammelpuffer Produktströme
sammeln, die die Ausgaberate des Sammelpuffers überschreiten. Die Gruppenbildung
kann auf der Rückführungslinie 17 weiterhin
in der gleichen Weise erfolgen, wie vorstehend beschrieben. Das
Sortiersystem 10 mit der Rückführungslinie 17 kann
einen Antistillstandsmodus beinhalten, wie im Detail in der gemeinsam übertragenen
US-Patentanmeldung
mit der laufenden Nummer 09/669,170 beschrieben, die am 25. September
2000 von Affaticati et al. für
ein HIGH RATE INDUCTION SYSTEM [HOCHGESCHWINDIGKEITSEINFÜHRUNGSSYSTEM]
eingereicht wurde.
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Die
zur Realisierung der gruppenbildenden Einheit 14 verwendeten
Förderer
(22 – 28)
können mit
mit variabler Frequenz angetriebenen Motoren arbeiten, wenn Geschwindigkeitsvariationen
erforderlich sind. Sie können
jedoch auch mit servoangetriebenen Motoren betrieben werden.
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Das
Sortiersystem 10 beinhaltet eine (nicht dargestellte) Steuerung
auf Computerbasis, die Eingaben von verschiedenen Produktsensoren,
beispielsweise von der Fotozelle P1, der Fotozelle P2 und dergleichen,
erhält
und Ausgaben für
den Betrieb der verschiedenen Förderer
sowie Schnittstellen mit einer Sortierersteuerung bereitstellt,
die für
den Betrieb der Sortierereinheit 12 vorgesehen ist. Es
können
verschiedene Steuerungsarchitekturen verwendet werden, beispielsweise
in der Ausführung,
wie sie in der gemeinsam übertragenen
US-Patentanmeldung
mit der laufenden Nummer 10/163,788 beschrieben ist, die am 06.
Juni 2002 von Zeitler et al. unter dem Titel TIERED CONTROL ARCHITECTURE
FOR MATERIAL HANDLING [ABGESTUFTE STEUERUNGSARCHITEKTUR ZUR MATERIALHANDHABUNG]
eingereicht wurde.
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Das
Sortiersystem 10 kann einen Ratenanpassungssteuerungsalgorithmus 40 (6)
beinhalten. Der Algorithmus 40 beginnt bei 42,
wo er einen Sortiererzeitparameter bestimmt. Dies wird dadurch erreicht,
daß eine
DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT bei 44 bestimmt wird. Die
DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT wird dadurch bestimmt, daß die Zeit
gemessen wird, in der eine Fotozelle P1, P2 oder P3 blockiert wird,
um eine GESAMTKARTONZEIT zu erhalten, und daß die GESAMTKARTONZEIT durch
die Kartonzahl dividiert wird, um die DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT zu
erhalten. Wenn die DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT geringer als eine
Mindestzeit ist, wird die DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT auf den Mindestwert
eingestellt. Eine DURCHSCHNITTLICHE SORTIERERZEIT wird bei 46 anhand
eines Verhältnisses
zur DURCHSCHNITTLICHEN KARTONZEIT erhalten, was beispielsweise mittels
einer Formel, einer Nachschlagtabelle oder dergleichen erfolgen kann.
Die DURCHSCHNITTLICHE SORTIERERZEIT wird mit der Kartonzahl bei 48 multipliziert,
um eine GESAMTSORTIERERZEIT bei 48 zu erhalten. Aus der
GESAAMTSORTIERERZEIT wird eine Zeitteilmenge für eine spezielle Freigabe bei 49 erhalten. Die
Zeitteilmenge ist das Zeitintervall, in dem die Zuführungslinie 16 ihr
Produkt freigeben kann. Auf der Basis der dieser Zuführungslinie
zugeordneten Zeitteilmenge wird eine Freigabegeschwindigkeit bei 50 bestimmt.
Die Freigabegeschwindigkeit basiert auf der Länge der Produktgruppe S auf
dieser Zuführungslinie
und ist so eingestellt, daß die
Freigabe dieser Gruppe S innerhalb der bestimmten Zeitteilmenge
erfolgen kann. Wenn für
diese Zuführungslinie eine
kleinere Zeitteilmenge zur Verfügung
steht, wird das Gruppenband 22 mit einer höheren Geschwindigkeit
betrieben, indem den Frequenzantriebs- und/oder Servoantriebsmotoren
für den
Betrieb des Gruppenförderers
geeignete Steuerungskommandos zugeführt werden. Wenn eine größere Zeitteilmenge
dieser Freigabe für
diese Zuführungslinie
zugeordnet wird, kann alternativ die Geschwindigkeit des Gruppenförderers 22 verlangsamt
werden und dennoch der zugeordneten Zeitteilmenge ent sprechen. Auf
diese Weise werden für
die Beförderung zur
Zusammenführung
nur so viele Kartons freigegeben, wie der Sortierer im Durchschnitt
verarbeiten kann. Obwohl die Berechnung auf Zeitbasis dargestellt
ist, versteht es sich für
den Fachmann auf diesem Gebiet, daß sie auch auf der Basis von
Länge oder
Rate erfolgen kann.
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In
einer alternativen Ausführungsform (3)
beinhaltet ein Sortiersystem 10' Zuführungslinien 16', die eine Förderoberfläche oder
einen Gruppenförderer 22' beinhalten,
die bzw. der aus einem rollenbetriebenen Sammelförderer besteht, wie beispielsweise
in der Ausführung,
wie sie in den gemeinsam übertragenen
US-Patenten 5,429,225
und 5,358,097 beschrieben ist. Die Förderoberfläche 22' kann in einem Niedriggeschwindigkeitsmodus
arbeiten, beispielsweise mit 230 Fuß/Minute, um darauf Gruppen
in einer Weise zu bilden, die keine seitlich nebeneinanderliegenden
Kartons oder dergleichen bewirkt. Sobald diese Gruppen S auf der
Sammelförderoberfläche 22' gebildet sind,
können
die Gruppen S mit einer höheren
Geschwindigkeitsrate, beispielsweise 398 Fuß/Minute, ausgetragen werden,
ohne seitlich nebeneinanderliegende Kartons oder dergleichen zu
verursachen. Gruppen werden auf der Förderoberfläche 22' aus mehreren Produktgruppenteilmengen
PS gebildet, die sich auf einem Sammelförderer 26 hinter einem
Anschlag 24' angesammelt
haben. Bei angehobenem Anschlag wird Produkt zu einer Produktteilmenge
gesammelt, bis die Fotozelle P1 abfühlt, daß sich eine Gruppenteilmenge
gebildet hat. Dann wird der Anschlag 24 zurückgezogen,
und der Sammelförderer 26 wird
mit einer allgemein konstanten Geschwindigkeit vorangetrieben, die
der niedrigen Geschwindigkeit des Gruppenförderers 22' entspricht,
um die Gruppenteilmenge zu der gerade auf dem Gruppenförderer 22' gebildeten
Gruppe zu transferieren. Der Anschlag 24' ist eine Alternative zum Bremsband
24, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. In anderen Aspekten ist
das Sortiersystem 10' allgemein
identisch mit dem Sortiersystem 10.
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In
einer anderen Ausführungsform,
die in den 4, 5 und 7 dargestellt
ist, beinhaltet ein Sortiersystem 110 eine gruppenbildende
Einheit 114 mit mindestens einer Zuführungslinie 116. Die
Zuführungslinie 116 beinhaltet,
wie bei den bisherigen Ausführungsformen,
einen Sammelförderer 26,
ein Bremsband 24 und einen Gruppenförderer 22. Produkt
wird, wie bei den bisherigen Ausführungsformen, auf einem Sammelförderer 26 zu
Gruppenteilmengen SP zusammengefaßt, wobei es beispielsweise
vom Bremsband 24 zurückgehalten
wird, obwohl auch ein Anschlag 24' verwendet werden kann. Die Gruppenteilmengen
werden, sobald sie sich gebildet haben, zum Gruppenförderer 22 befördert, wo sie
sich zu einer Gruppe S ansammeln. Das Sortiersystem 110 beinhaltet,
wie bei den bisherigen Ausführungsformen,
eine Zusammenführungseinheit 18, eine
Einführung 20 und
eine Sortierereinheit 12.
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Das
Sortiersystem 110 beinhaltet, anders als bei bisherigen
Ausführungsformen,
einen Kraftzuführungsförderer 36 zwischen
dem Bremsband 24 und dem Gruppenförderer 22. Der Kraftzuführungsförderer 36 arbeitet
mit einer höheren
Geschwindigkeit als das Bremsband 24, so daß ein Spalt
zwischen Produkt in der Gruppenteilmenge gezogen wird, während die
Gruppenteilmenge zum Bremsband transferiert wird. Dies ermöglicht es
einem Sensor, wie beispielsweise einer Fotozelle P4, jedes Produkt
in der Gruppenteilmenge abzutasten, um die Länge eines jeden Produkts in
der Richtung und Bewegung der Zuführungslinie 116 zu
bestimmen. Da der Gruppenförderer 22 mit
der gleichen allgemeinen Geschwindigkeit wie der Sammelförderer 26 und
das Bremsband 24 arbeitet, wird durch die Abnahme der Geschwindigkeit
vom Kraftzuführungsförderer zum Gruppenförderer der
zwischen dem Produkt gezogene Spalt bei seinem Transfer auf den
Kraftzuführungsförderer reduziert.
Das Ergebnis ist daher eine Produktgruppe mit nur geringem oder
gar keinem Spalt auf dem Gruppenförderer. Die Messung der Länge eines
jeden Produkts läßt es zu,
daß die
Systemsteuerung die charakteristischen Merkmale der sich auf dem Gruppenförderer 22 bildenden
Gruppe aus nachstehend beschriebenen Gründen bestimmen kann. Außerdem sucht
die Fotozelle P4, wenn sich das Gruppenband füllt, nach einem Spalt zwischen
den Kartons und stoppt dann. Dadurch wird das hintere Ende der Gruppe
eindeutig vom stromaufwärts
befindlichen Karton getrennt.
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Das
Sortiersystem 110 beinhaltet einen Ratenanpassungssteuerungsalgorithmus 140,
der nur so viele Kartons von der gruppenbildenden Einheit freigibt,
wie der Sortierer im Durchschnitt verarbeiten kann. Die Funktion
des Ratenanpassungssteuerungsalgorithmus 140 besteht darin,
die Größe eines
jeden Kartons bei seiner Einfügung
in die Gruppe zu überwachen.
Wenn der Gruppenförderer
austrägt,
kann er mit seiner normalen Freigabezeit laufen, bevor die nächste Linie
beginnt. Die Zusammenführung
gibt nur so viele Kartons pro Freigabe frei, wie die Sortierereinheit
verarbeiten kann. Der Steuerungsalgorithmus beginnt bei 60 und bestimmt
bei 62 eine DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT für die die Gruppe S bildenden
Kartons. Dies erfolgt dadurch, daß die Zahl der Kartons in der
Gruppe gezählt
und die GESAMTKARTONZEIT in der Gruppe gemessen wird. Die GESAMTKARTONZEIT
ist die Zeitspanne, in der die Fotozelle P4 blockiert wird. Die GESAMTKARTONZEIT
wird durch die Zahl der Kartons dividiert, um die DURCHSCHNITTLICHE
KARTONZEIT zu erhalten. Wenn die DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT geringer
als eine eingestellte Mindestzeit ist, wird die DURCHSCHNITTLICHE KARTONZEIT
auf den Mindestwert eingestellt. Der Algorithmus 140 ermittelt
dann die DURCHSCHNITTLICHE SORTIERERZEIT bei 64, indem die DURCHSCHNITTLICHE
KARTONZEIT mit einer Nachschlagtabelle oder einer Formel abgeglichen wird,
um Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Sortierereinheit und
der Zuführungslinie
aufzufangen. Die DURCHSCHNITTLICHE SORTIERERZEIT wird mit der Kartonzahl
bei 66 multipliziert, um die GESAMTSORTIERERZEIT zu erhalten. Die
GESAMTSORTIERERZEIT wird mit einem Parameter GEPLANTE FREIGABEZEIT
bei 68 verglichen. Die GEPLANTE FREIGABEZEIT ist die Zeitspanne,
die erforderlich ist, um die Gruppe S, die sich zu der Zeit auf
der Zuführungslinie 116 entwickelt
hat, auszutragen.
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Wenn
die GESAMTSORTIERERZEIT nicht größer als
die GEPLANTE FREIGABEZEIT ist, sammelt die Zuführungslinie bei 72 weiterhin
Produkt für die
Gruppe S an. Wenn bei 68 bestimmt wird, daß die GESAMTSORTIERERZEIT größer als
die GEPLANTE FREIGABEZEIT ist, wird die Gruppenbildung bei 70 unterbrochen
und die Gruppe bei 74 freigegeben. Die Gruppenbildungsratenanpassung
mißt daher
die Kartons, während
sie in die Gruppe eingefügt
werden, und macht die Gruppe kürzer
als normal. Vorteilhafterweise wird die Gruppe jedoch durch das Bremsband 24 mit
einer konstanten Geschwindigkeit freigegeben. Dies verringert die
Notwendigkeit eines Antriebs mit variabler Geschwindigkeit für den Gruppenförderer 22,
so daß dadurch
die Kosten für
das installierte System reduziert werden. Obwohl die Berechnungen
auf Zeitbasis dargestellt sind, können sie auch auf Länge und/oder
Rate basieren.
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Die
vorliegende Erfindung bildet Produktgruppen mit einer relativ geringen
Geschwindigkeit, so daß die
Kartons in einer Weise gehandhabt werden können, die eine Fehlhandhabung
der Kartons, beispielsweise seitlich nebeneinanderliegende Kartons,
ein Drehen der Kartons oder sonstige Fehler ausschließt, die
ein Herausbewegen der Kartons aus einer einzelnen Reihe bewirken
könnten.
Sobald die Gruppe auf einem Bandförderer gebildet ist, kann die Gruppe
mit einer höheren
Geschwindigkeit ausgetragen werden, ohne eine Fehlhandhabung der
Kartons befürchten
zu müssen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Gesamtdurchsatz
des Systems, gemessen an seinem Systemwirkungsgrad, zu verbessern.
Der Systemwirkungsgrad ist ein Maßstab für die Fähigkeit eines Systems, Produkt von
Mehrfachlinien im Vergleich zu einem System zusammenzuführen, bei
dem das Produkt auf einer einzelnen Linie zugeführt wird. Es wird geschätzt, daß die beschriebenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung theoretisch einen Wirkungsgrad von 92
Prozent erzielen können,
was der Zuführung von
250 16-Zoll-Kartons pro Minute entspricht. Dies läßt es zu,
daß der
Sortierer mit einer höheren
Geschwindigkeit arbeiten kann, ohne daß ihm zu wenig Produktzugeführt wird.
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Änderungen
und Modifizierungen in den speziell beschriebenen Ausführungsformen
können
vorgenommen werden, ohne von den Grundsätzen der Erfindung, die lediglich
durch den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche begrenzt ist, abzuweichen, wobei
die Interpretation gemäß den Grundsätzen des Patenrechts
erfolgt.