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Diese Erfindung betrifft einen Prozeß zur
Hochgeschwindigkeitsbehandlung von Postgut in einer
Postversendemaschine, siehe beispielsweise die US-A-3 877 531
oder die GB-A-2 195 312.
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Automatische Postversendemaschinen umfassen typischerweise
Drucksysteme, beispielsweise eine Frankiermaschine, bei denen
die Information, die auf den Umschlag oder ein anderes
schichtartiges Medium aufgedruckt wird, einem variablen
Parameter des Mittelwerts zurechenbar ist, beispielsweise
beim Aufdrucken eines Portowertzeichens auf einen Umschlag,
bei dem der Portowert auf dem Gewicht des Umschlags basiert.
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Im Gebiet der Postgutverarbeitung ist es wünschenswert, daß
ein Systembetreiber an eine Postverarbeitungsvorrichtung
einen Stapel von "gemischtem Postgut" liefert, d.h., der
Stapel umfaßt eine große Anzahl von Umschlägen mit
unterschiedlichen Abmessungen und variabler Dicke oder
Gewicht. Die Fähigkeit eines Postgutverarbeitungssystems,
eine große Vielfalt von gemischtem Postgut zu verarbeiten,
beseitigt die Notwendigkeit, daß der Systembetreiber einen
vorherigen Schritt einer Vorsortierung des Postguts ausführen
muß. Es ist ferner wünschenswert, daß die
Postgutverarbeitungsvorrichtung die einzelnen Umschläge wiegt
und das geeignete Portowertzeichen entsprechend dem
Umschlaggewicht anbringen kann. Es wird allgemein als
vorteilhaft angesehen, wenn die
Postgutverarbeitungsvorrichtung ein Qualitätszeichen auf
Umschläge aufdrucken kann, deren Dicke sich von derjenigen
einer Postkarte bis ungefähr drei Viertel (3/4) eines inches
verändern, d.h. 19 mm.
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Es ist bekannt, eine Postgutverarbeitungsvorrichtung
bereitzustellen, die einen Zuführer zum singulären Zuführen
eines Umschlags in Serien an einen Transportaufbau umfaßt.
Der Transportaufbau legt den Umschlag zum Abwiegen auf eine
Waage. Nach einer ausreichenden Zeit, um eine echte
Waagenablesung des Umschlaggewichts sicherzustellen, was
geläufigerweise als "Wiegen in der Pause" bezeichnet wird,
übernimmt der Transportaufbau wieder die Steuerung über den
Umschlag und liefert den Umschlag an eine sogenannte
Postversendemaschine. Eine derartige Postversendemaschine
umfaßt fast immer einen integralen Transportaufbau und eine
angebrachte Frankiermaschine vom Drehdrucktrommel-Typ. Der
Transportaufbau der Postversendemaschine übernimmt eine
Geschwindigkeitssteuerung des Umschlags, wobei irgendwelche
erforderlichen Geschwindigkeitseinstellungen an dem Umschlag
ausgeführt werden, die benötigt werden, um die
Umschlag-Bewegungsgeschwindigkeit der Druckgeschwindigkeit
der Frankiermaschinen-Drucktrommel anzugleichen, um einen
Zeichendruck mit Qualität zu unterstützen. Es ist bekannt,
daß die Frankiermaschine einen Werteinstellmechanismus umfaßt
und den Frankiermaschinen-Druckmechanismus zum Drucken der
geeigneten Portorate (Gebühr) auf dem ankommenden Umschlag
gemäß dem Umschlaggewicht, so wie es von der Waage bestimmt
wird, einstellt. Es wird auf das gemeinsam übertragene U.S.
Patent Nr. 3,877,531 verwiesen, das ausführlicher eine
herkömmliche automatische Postbehandlungsmaschine beschreibt.
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Es ist wünschenswert, ein Postgutverarbeitungssystem, so wie
es oben beschrieben wurde, mit (i) der Möglichkeit einer
Verarbeitung einer dimensionsmäßig breiten Vielzahl von
Umschlägen einschließlich einer Dicke oder eines Gewichts, zu
versehen (ii) dies hinsichtlich der Umschläge pro Sekunde so
schnell wie möglich zu tun, (iii) während ein
Qualitätsportozeichen angebracht wird. Die bekannten
Postgutverarbeitungssysteme weisen mehrere begrenzende
Faktoren bezüglich eines zunehmenden Durchsatzes bezüglich
der Systemkosten auf. Ein derartiger begrenzender Faktor wird
durch die Zeit dargestellt, die zum Transportieren der
Umschläge von einer Verarbeitungsstation an eine andere
benötigt wird. Ein anderer begrenzender Faktor spiegelt sich
in der Zeit wieder, die zum Erreichen eines genauen Gewichts
von der Waage benötigt wird. Während derartige Faktoren wie
Transportzeit und Wiegezeit durch Einbau von
fortgeschrittenen Systemtechniken beträchtlich verringert
werden können, sagt die Regel der verminderten Gewinne
vorher, daß kleine Verbesserungen im Systemdurchsatz durch
einen derartigen Einbau bei einem nichtproportionalen Zuwachs
der Systemkosten erreichbar sein würden.
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Eine mögliche alternative Vorgehensweise zum Erhöhen des
Durchsatzes von derartigen Postgutverarbeitungssystemen
besteht darin, mehrere Waagen und ein geeignetes
Transportsystem bereitzustellen, so daß die Waagen in eine
alternative Verwendung gebracht werden. Eine derartige
Anordnung würde in vorstellbarer Weise eine Überlappung eines
Systemprozesses oder einer Funktion ermöglichen, um einen
signifikanten Zuwachs des Systemdurchsatzes zu erreichen.
Jedoch stellt eine derartige Alternative zusätzliche Kosten
hinsichtlich der Vorrichtung als auch der Systemkomplexität
dar.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Prozeß zur
Hochgeschwindigkeitsbehandlung von Postgut in einer
Postversendemaschine vorgesehen, die gemischtes Postgut mit
unterschiedlicher Dicke und Größe verarbeiten kann, wobie der
Prozeß wenigstens die Funktionen eines Transportierens jedes
Poststücks an eine Station und eines Druckens von Zeichen auf
das Poststück umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß
wenigstens zwei benutzerwählbare Betriebsmoden umfaßt,
einschließlich eines ersten Nicht-Wiege-Modus und eines
zweiten Wiegemodus, wobei jedes Poststück gewogen wird und
das aufgedruckte Zeichen das Poststückgewicht darstellt, und
daß der Prozeß ferner die Zeitsteuerung von für jedes
Poststück ausgeführten Funktionen gemäß dem von dem Benutzer
gewählten Modus und gemäß der Dicke oder Größe des Poststücks
umfaßt.
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Die Erfindung läßt sich besser aus der ausführlichen
Beschreibung verstehen, die einer bevorzugten Ausführungsform
einer Postversendemaschine der Erfindung folgt, im
Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen. In den
Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Form einer
Postbehandlungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 2 ein Systemdiagramm, welches zeigt, wie die
verschiedenen Postverarbeitungsfunktionen aktiviert
und überwacht werden;
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Fig. 3 ein Datenstrukturdiagramm, das eine Form der
Hierarchie von Softwaremodulen zeigt, die zum
Ansteuern der Motorsteuereinrichtung der Maschine
aus Fig. 3 geeignet sind;
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Fig. 4 ein Datenflußdiagramm für die
Motorsteuereinrichtung der Maschine aus Fig. 3;
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Fig. 5 eine Seitenansicht der Postgutbehandlungsmaschine
aus Fig. 1, wobei Komponenten angezeigt sind, die
bei der Zeitsteuerung der Maschine beteiligt sind;
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Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte
Maschine;
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Fig. 7 bis 9 Wellenformen, die Geschwindigkeitsprofile und
Komponentenpositionen während der Zeitperiode einer
Verarbeitung eines Umschlags zeigen;
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Fig. 10 und 11 Geschwindigkeitsprofile für die
Transporträder eines integrierten Moduls für
schwerere bzw. längere Umschläge, zum Vergleich mit
Fig. 7B;
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Fig. 12 eine andere Reihe von Zeitsteuerungs-Wellenformen,
die Änderungen in den Geschwindigkeitsprofilen zur
Behandlung von unterschiedlich bemessenen
Umschlägen zeigen.
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Bezug nehmend auf Fig.1 umfaßt die bevorzugte
Ausführungsform eines Postgutverarbeitungssystems gemäß der
Erfindung, daß allgemein mit 11 bezeichnet ist, eine Vielzahl
von Stationen, vorzugsweise als Module, unter der Steuerung
und dem Einfluß einer Systemsteuereinrichtung, die allgemein
mit 13 bezeichnet ist. Die Stationen oder einzelnen Module
sind ein Umschlagzuführermodul 15, ein Singulatormodul 17,
ein Verschließermodul 19, welches einen Verschließer 21
umfaßt, und ein Modul, welches hier als integriertes Modul 23
bezeichnet wird. Das integrierte Modul umfaßt eine Waage oder
ein Wiegemodul 25, ein Meßmodul 27, ein Farbanbringungsmodul
29, optional ein Bandmodul 31, ein Transportmodul 33 und ein
Druckplattenmodul 35. Das integrierte Modul wird so
bezeichnet, weil die einzelnen Module in einem einzelnen
Gehäuse aufgenommen sind. Jedes Modul umfaßt den geeigneten
Mechanismus, um eine Postverarbeitungsfunktion auszuführen.
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Allgemein empfängt das Zuführermodul 15 einen Umschlagstapel
36 und in der bevorzugten Ausführungsform umfaßt es eine
geeignete Einrichtung, um den Bodenabschnitt des Poststapels
36 zu verzängen oder zu schindeln. Der Singulator 17 ist mit
der Funktion einer Extraktion eines untersten Umschlags 38
aus dem nunmehr teilweise verzängten Umschlagstapel 36 in
einer aufeinanderfolgenden Weise und zum Zuführen des
Umschlags 38 an das Verschließertransportmodul 19
ausgerüstet. Das Verschließertransportmodul 19 ist mit der
Funktion einer Bewegung des Umschlags 38 über das
Verschließermodul 21 ausgerüstet. Der Verschließer 19 weist
die Möglichkeit auf, den Verschließungszustand des Umschlags
38 zu bestimmen, und er umfaßt einen Umleiterarm 40, um
geschlossene, aber nicht verschlossene Umschlagklappen
aufzustreifen, um auf den Verschließzustand eines Umschlags
so anzusprechen, daß nur nicht verschlossene Umschläge 38
einer Verschließung durch den Verschließermodul 21
unterworfen werden, und um falsch verschlossene Umschläge zu
erfassen. Das Verschließertransportmodul liefert den Umschlag
38 an das Transportmodul 33 des integrierten Moduls 23.
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Wie voranstehend erwähnt umfaßt das integrierte Modul 23 ein
Waagenmodul 25, ein Meßmodul 27, ein Farbanbringungsmodul 29,
optional ein Bandmodul 31, ein Transportmodul 33 und ein
Druckplattenmodul 35. Das Transportmodul 33 der
Postgutversendemaschine empfängt den Umschlag 38 von dem
Zuführertransportmodul 19 und liefert den Umschlag an die
Waage 25. Das Waagen-Modul 25 ist mit der Funktion versehen,
den Umschlag 38 abzuwiegen und den geeigneten Portowert als
eine Funktion seines Gewichts an das Frankiermaschinenmodul
27, der an der Postversendemaschine 23 angebracht ist, zu
berichten. Das Zeichendruckverfahren, welches in dem
bevorzugten Postgutversendesystem verwendet wird, wird in dem
technischen Gebiet als Flachbett-Zeichendruckvorgang
bezeichnet. Wenn der Umschlag 38 auf der Waage ruht, werden,
nachdem er abgewogen ist, Druckelemente des
Frankiermaschinenmoduls 27 auf einen geeigneten Wert als
Funktion eines Gewichts des Umschlags 38 eingestellt. Das
Farbanbringungsmodul 29 wird dann mit der Funktion versehen,
die Zeichen des Frankiermaschinenmoduls 27 mit Farbe zu
versehen. Nach der Farbanbringung an die Druckelemente des
Frankiermaschinenmoduls wird das Druckplattenmodul 35 mit der
Funktion versehen, den Umschlag 38 in einen Druckkontakt mit
den Druckelementen des Frankiermaschinenmoduls 27 zu bringen.
Nachdem der Umschlag 38 von dem Frankiermaschinenmodul 27
bedruckt worden ist, übernimmt das Transportmodul 33 wieder
die Steuerung über den Umschlag 38 und wirft den Umschlag 38
aus der Postversendemaschine 23 aus.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt das
Steuereinrichtungssystem, welches allgemein mit 13 bezeichnet
ist, eine programmierbare
Mikroprozessor-Motorsteuereinrichtung 50 und eine
programmierbare Mikroprozessor-Sensorsteuereinrichtung 52.
Die Motorsteuereinrichtung 50 und die Sensorsteuereinrichtung
52 sind in einer direkten parallelen Kommunikation. Allgemein
ist die Sensorsteuereinrichtung 52 programmiert, um jeden
einer Vielzahl von Sensoren, die sich an verschiedenen
Stellen in der Maschine befinden, abzufragen und die
Sensorinformation zu speichern, bis sie von der
Motorsteuereinrichtung 52 angefordert wird.
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Ein Sensorbus 54 stellt eine Verbindung zwischen der
Sensorsteuereinrichtung 52 und einer Vielzahl von Sensoren
und Sensor-Banken, die nur schematisch gezeigt sind, her.
Beispielsweise befindet sich die Sensorsteuereinrichtung 52
über dem Bus 54 in Kommunikation mit einer Vielzahl von
Sensoren und Sensor-Banken, die zu den verschiedenen Modulen
15, 17, 19 und 23 gehören, beispielsweise: optische Sensoren
56, die einem Wassersystem für den Verschließermodul 21
zugeordnet sind; Halleffekt-Sensoren 58, die zu dem
Singulatormodul 17 gehören, um die Dicke eines Umschlags 38
zu bestimmen; ein optisches Sensorfeld 60 zum Bestimmen der
Verschlußklappenkonfiguration eines nicht-verschlossenen
Umschlags 38, welches dem Verschließermodul 21 zugeordnet
ist; optische Sensoren 62 für den Postfluß, die den
jeweiligen Zuführerabschnittsmodulen 15, 17 und 19 zugeordnet
sind, um die Zeitposition der Umschläge 38 relativ zu den
jeweiligen Zuführerabschnittsmodulen 15, 17 und 19 zu
erfassen; optische Sensoren 64, die dem Bandeingang an dem
Bandmodul 31 zugeordnet sind, und optische Sensoren 66, die
dem Bandausgang von dem Bandmodul 31 zugeordnet sind;
optische und Halleffekt-Sensoren 68, die zu dem
Motorantriebssystem des Bandmoduls 31 und dem
Ladeantriebssystem des Maschinenmoduls 27 gehören;
Halleffekt-Sensoren 70, die dem Antriebssystem des
Druckplattenmoduls 35 zugeordnet sind; und optische Sensoren
72, die zu dem integrierten Modul 35 gehören, zum Erfassen
der Zeitposition des Umschlags 38 in dem integrierten Modul
23.
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Es sollte verstanden werden, daß geeignete Modulaufbauten,
die unter den Motoreinflüssen arbeiten, Gegenstand der
Entwurfswahl ist. Es sollte ferner verstanden werden, daß die
Motorsteuereinrichtungssysteme 13 im Zusammenwirken mit
irgendeinem geeigneten Mechanismussystem arbeiten werden. Das
Mechanismussystem, welches hier allgemein beschrieben ist,
wird zum Zweck der Verdeutlichung verwendet und führt die
bevorzugte Ausführungsform für die vorliegende Erfindung auf.
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Die Motorsteuereinrichtung 50 kommuniziert durch einen ersten
Bus 74 mit einer ersten Motortreiberkarte 76. Die
Treiberkarte 76 kann sich in dem integrierten Modul 23
befinden. Alternativ können die Zuführerabschnittsmodule 15,
17 und 19 auch in einem einzelnen Gehäuse untergebracht
werden, in dem auch die Treiberkarte 76 untergebracht ist.
Die Treiberkarte 76 kommuniziert wiederum über einen
jeweiligen Bus 78 mit einer Vielzahl von Motoren, die zu
einem jeweiligen Zuführerabschnittsmodul 15, 17 und 19
gehören, beispielsweise einem Motor 80, der zu dem
Zuführermodul 15 gehört, Motoren 82 und 83, die zu dem
Singulatormodul 17 gehören, einem Motor 84, der zu dem
Verschließertransportmodul 19 gehört, Motoren 86 und 87, die
zu dem Verschließermodul 21 gehören, und einem Solenoidmotor
88, der optional dem Umleiter 40 zugeordnet werden kann.
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Die Motorsteuereinrichtung 50 kommuniziert auch über einen
zweiten Bus 90 mit einer zweiten Motortreiberkarte 92. Die
Treiberkarte 92 kommuniziert wiederum über einen jeweiligen
Bus 94 mit einer Vielzahl von Motoren, die zu den Modulen 25,
27, 29, 31, 33 und 35 des integrierten Moduls 23 gehören.
Beispielsweise kommuniziert die Treiberkarte 92 über den Bus
94 mit Motoren 96 und 97, die zu dem Transportmodul 33
gehören, einem Motor 98, der zu dem Farbanbringungsmodul 29
gehört, einem Motor 100, der zu dem Druckplattenmodul 35
gehört, Motoren 102 und 103, die zu den Band/Maschinenmodulen
29 und 31 gehören, und einem Motor 104, der zu dem Bandmodul
29 gehört. Es sei darauf hingewiesen, daß eine einzelne
Treiberkarte verwendet werden kann.
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Eine Vielzahl der Motoren können Kodierungsvorrichtungen
enthalten, die den jeweiligen Motoren erlauben, unter einer
Positions-Servosteuerung der Motor-Steuereinrichtung 50 zu
sein, beispielsweise den Motoren 83, 84, 86, 96, 98, 100,
102, 103 und 106. Ein Leerlauf-Kodierungsmechanismus 106, der
hier dem Singulator oder dem Verschließertransportmodul 19
zugeordnet ist, ist enthalten, um Daten über die wahre
Geschwindigkeit für einen vorbeilaufenden Umschlag 38 an der
Motor-Steuereinrichtung 50 bereitzustellen. Die jeweiligen
Motorkodierer kommunizieren über den Bus 108 mit der
Motor-Steuereinrichtung 50. Die Motor-Steuereinrichtung 50
kann auch mit einem Zusatz- und/oder Hilfssystem
kommunizieren, beispielsweise dem Maschinenmodul 27 und dem
Waage-Modul 25.
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In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die
Motortreiberkarten 76 und 96 eine Vielzahl vön Kanälen. Jeder
Kanal ist einem jeweiligen Motor zugeordnet und umfaßt einen
herkömmlichen H-Brücken-Verstärker, der auf ein von der
Motor-Steuereinrichtung 50 erzeugtes
Impulsbreiten-moduliertes Signal anspricht. Jeder der
gewünschten Motoren kann einer Positions-Servosteuerung
und/oder einer Geschwindigkeits-Servosteuerung ausgesetzt
werden, wobei der Kanal der jeweiligen Motortreiberkarten 76
und 72 ferner eine herkömmliche EMF (elektromotorische Kraft)
umfaßt, um die Rück-EMF des jeweiligen Motors abzuleiten und
die Rück-EMF an die Motor-Steuereinrichtung 50 durch den
jeweiligen Bus 94 oder 90 zu kommunizieren, oder es wird
Geschwindigkeitsinformation daraus ermittelt.
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Insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ist ein
geeignetes Interface der Software der Motor-Steuereinrichtung
50, die allgemein mit 120 bezeichnet ist, modular
konfiguriert. Die Software umfaßt ein 500 µs Interrupt-Modul
122 (Unterbrechungs-Modul) mit Untermodulen zum Erzeugen von
Motor PWMs, nämlich das Modul 124, zum Lesen von Kodierern
und der Rück-EMFs, nämlich das Modul 126, und zum Lesen von
Sensordaten von der Sensor-Steuereinrichtung 52, nämlich das
Modul 128. Die Software umfaßt ferner ein Kommunikationsmodul
130, ein Positionsservo-Steuerungsmodul 132, ein
Geschwindigkeitsservo-Steuerungsmodul 134, ein
Zusatzkommunikationsmodul 136, ein Ablaufsteuerungsmodul 138,
ein Geschwindigkeitsprofil-Erzeugungsmodul 139 und ein
Diagnosemodul 140. Das Zusatzkommunikationsmodul 136 kann
Kommunikationen zwischen der Motor-Steuereinrichtung 50 und
Peripheneeinrichtungen bereitstellen.
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Das Ablaufsteuerungsmodul 138 ist aus drei Untermodulen
aufgebaut; einem Moduswählmodul 142, einem
Postgutfluß-Ablaufsteuerungsmodul 144 und einem
Druckablaufsteuerungsmodul 146. Das Moduswählmodul 142 wird
die Betriebsmoden der Motor-Steuereinrichtung steuern, d.h.,
Kommunikations-, Postgutfluß- und
Druckerablaufsteuerungs-Module. Das Postgutfluß-Modul 144
wird eine Ablaufsteuerung von irgendwelchen Ereignissen
vornehmen, die sich auf den Postgutfluß beziehen, und das
Druckablaufsteuerungsmodul wird eine Ablaufsteuerung von
allen Ereignissen behandeln, die sich auf das Drucken von
Porto auf den Umschlag 18 beziehen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist der Datenfluß derart, daß das
Interrupt-Modul 122 Daten von dem Kodiererbus 108 und dem
Sensorbus 54 und den Motorservomodulen 132 und 134 empfängt.
Das Interrupt-Modul 122 überträgt auch Daten an die
Motortreiberkarten 76 und 92, ein Profilerzeugungsmodul 139,
Motorservomodule 132 und 134 und an ein Unterprogramm 150,
welches Servobefehle erzeugt. Das Unterprogramm 150 ist ein
Unterprogramm des Moduls 134 und ist dafür vorgesehen, um
Gleichlaufmotoren, beispielsweise den Motor 86, zu
konfigurieren. Das Ablaufsteuerungs-Modul 138 empfängt Daten
von dem Interrupt-Modul 122 und den Kommunikations-Modulen
130 und 136. Das Ablaufsteuerungs-Modul 138 überträgt Daten
an das Profilerzeugungs-Modul 139, das
Befehlserzeugungsmodul-Unterprogramm 150,
Kommunikationsmodule 130 und 136 und an System-Solenoide 88
und 96. Die Kommunikations-Module 130 und 136 übertragen und
empfangen von einem geeigneten Kommunikationsbus.
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Allgemein ist das Motorsteuersystem 13 für die Aktivierung
und Steuerung aller Motoren und Anordnungen, die den
Systemmodulen zugeordnet sind, verantwortlich. Während eine
Postgutverarbeitung die Steuerung von Transportmotoren in dem
Zuführer, dem Singulator, dem Verschließer und den
integrierten Modulen umfaßt, kann eine Postgutverarbeitung
auch vom Betreiber wählbare Funktionen umfassen.
Beispielsweise sind gemäß dem Postgutverarbeitungssystem 11
die Betriebsoptionen in der Tabelle 1 aufgeführt.
TABELLE 1
POSTGUTVERARBEITUNGS-BETRIEBSMODUSMATRIX
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Bezug nehmend auf die Zentralprozessoreinheit (CPU) der
Motor-Steuereinrichtung 50 wird ein Laden durch Programmieren
der Motorsteuerung 50 behandelt, um einen Steuerzyklus zu
jeder 1 Millisekunde auszuführen. Es sollte verstanden
werden, daß die Zykluszeit eingestellt werden kann, so daß
sie den Systemanforderungen angepaßt ist. Jeder Steuerzyklus
ist in eine diskrete Zeitperiode T aufgeteilt, in der
Steuerfunktionen ausgeführt werden, wie in Tabelle 2
angegeben und auch in Fig. 3 dargestellt.
TABELLE 2
ZEITZYKLUSLADEN DER MOTOR-STEUEREINRICHTUNG
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In dieser Beschreibung und den Zeichnungen wird die Abkürzung
µs verwendet&sub1; um "Mikrosekunden" zu bezeichnen.
TABELLE 2
ZEITZYKLUSLADEN DER MOTOR-STEUEREINRICHTUNG
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Jeder Steuerperiode führt die spezifizierte Steuerfunktion
aus und ist mit einer Priorität versehen. Die Routinen sind
im Bereich 1 bis 5, wobei
die Priorität 1 die höchste
Priorität ist. Wenn bei Ausführung der Prozedur gemäß der
Tabelle 2 an irgendeinem Punkt eine Funktion mit höherer
Priorität eine zusätzliche Prozessorzeit benötigt, wird die
benötigte Zeit von der Priorität mit der niedrigsten übrigen
Priorität bereitgestellt. Beispielsweise kann Zeit von einem
Zeitintervall 22 zur Verfügung gestellt werden, so daß der
Ablauf von Diagnoseroutinen nicht in dem bestimmten Zyklus
ausgeführt wird.
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Personen, die mit dieser Technik vertraut sind, werden
erkennen, daß die System-Steuereinrichtung zur Verwendung mit
oder zur Anwendung auf
Hochgeschwindigkeits-Postgutverarbeitungssysteme eine
wesentliche Flexibilität bei der Konfiguration eines
Postgutverarbeitungssystems bereitstellt. Es ist ferner
verständlich, daß die oben beschriebene ausführliche
Beschreibung die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in
der bevorzugten Systemumgebung darstellt, und daß das hier
beschriebene Motorsteuersystem verändert werden kann, um in
geeigneter Weise andere Anwendungsumgebungen zu erlauben, und
deshalb nicht als einschränkend verstanden werden soll.
Beispielsweise können die zwei Steuereinrichtungen in eine
zusammengefaßt werden und die Anzahl der verschiedenen
Motoren verringert werden, um Kosten zu senken.
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Eine verallgemeinerte Beschreibung der Vorgehensweise, in der
die Maschine Postgut verarbeitet und einige der Faktoren, die
bei ihrem Design beteiligt sind, Beschränkungen und das
Betreibsverhalten werden nun angeführt, um die Beschreibung
der Zeitsteuerung der Module, die nachstehend folgen wird,
deutlicher zu machen.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 ist innerhalb des
integrierten Moduls ein Transportaufbau, der eine Vielzahl
von Walzen 200 umfaßt, die unabhängig von der
Frankiermaschinenbasis in einer Weise gehalten werden, die
den Walzen 200 erlaubt, eine vertikal anliegende Position
(Oben-Position) zum Kontaktieren eines Umschlags auf dem Deck
201 für dessen Transport, oder eine vertikal ausgerückte
Position (Unten-Position) nicht in einem Eingriff mit dem
Umschlag anzunehmen. Jede Walze ist ausgerichtet, um sich
durch einen jeweiligen Schlitz in dem Deck zu drehen. Ein
Aufbau M6 mit einem bidirektionalen Antriebsmotor befindet
sich in Kommunikation mit jeder Walze über einen
Endlosriemen. Der Antriebsmotoraufbau umfaßt eine
Einwegkupplung, die mit dem Transportaufbau interaktiv ist,
so daß eine Motorbetätigung in einer Richtung dazu führt, daß
der Endlosriemen eine Vorwärtsantriebskraft auf jede Walze
ausübt, und daß eine Motorbetätigung in der entgegengesetzten
Richtung den Transportaufbau veranlaßt, die Walzen in ihrer
Unten-Position zu repositionieren.
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Der Verschließungsaufbau ist in der Frankiermaschine in einer
herabhängenden Weise über einem führenden Abschnitt der
Wiegeplatte der Waage angebracht und umfaßt eine Vielzahl von
Verschließungselementen, die selektiv in einer ersten
Position, die nach unten vorgespannt ist, um befeuchtete
Umschlagklappen zu verschließen, und in einer zweiten
Position in einer aufwärts zurückgezogenen Position für
vorher verschlossene Umschläge positionierbar sind.
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Die Frankiermaschine umfaßt ferner einen vertikal
verschiebbaren Druckplattenaufbau 202, der an der Basis der
Frankiermaschine angebracht und ausgerichtet ist, um mit
einer darüber angebrachten geeigneten Frankiermaschine 204
zusammenzuwirken.
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Das Bandmodul 206, wenn vorhanden, stellt eine Bandführung in
einer allgemein freischwebenden Weise bereit, so daß sie sich
allgemein unterhalb und auf einer Seite des Maschinenmoduls
befindet. Das Bandmodul kann selektiv in einer ersten
Position, so daß sich die Bandführung longitudinal unterhalb
und vertikal zwischen der Druckeinrichtung des
Maschinenmoduls und dem Druckplattenaufbau befindet,
positioniert werden. In einer zweiten Position des Bandmoduls
wird die Bandführung longitudinal unterhalb und longitudinal
in einer beabstandeten Beziehung zu der Druckeinrichtung des
Maschinenmoduls und des Druckplattenmoduls positioniert. Das
Bandmodul umfaßt eine Bandzuführung, die selektiv an die
Bandführung eine von zwei Arten von Bändern zum Drucken durch
das Maschinenmodul zuführen kann.
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Die Frankiermaschine umfaßt ferner eine
Farbanbringungseinrichtung zum Anbringen von Farbe auf den
Maschinendruckelementen, die ein Farbanbringungskissen 206
umfaßt, welches in Kontakt mit den Druckelementen bewegt
wird.
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An dem stromaufwärts liegenden Ende der Maschine führen
Zuführerwalzen 207, die von dem Antrieb M1 aktiviert werden,
den Umschlag in den Singulatorabschnitt 17, an dem sie durch
die von dem Antrieb M2 gesteuerten Vorwärtsbänder 209
vorwärtsbewegt werden, während ein trapezförmiger
Vierstab-Gelenkmechanismus 201 darüber umgekehrt angetrieben
wird, um alle Umschläge außer den untersten zurückzubewegen.
Der Umschlag wird dann unter dem Gelenkmechanismus 110
angehalten, seine Dicke wird durch Sensoren dort gemessen und
der Umschlag wartet auf eine Aktivierung des
Herausnahme-Ergreifungsspalts 211, um den Umschlag an den
Verschließerabschnitt 21 zu leiten, an dem ein Abstreiferarm
212 die Umschlagklappen von nicht verschlossenen Umschlägen
aufstreift und falsch verschlossene Umschläge erfaßt. Das
Profil der Umschlagklappe wird dann aufgezeichnet und
verwendet, um einen stromabwärts angeordneten Befeuchter 214
über eine Sprühung von einer motoraktivierten Düse zu
steuern, und der Umschlag tritt in den
Verschließer-Ergreifungsspalt 215 ein, unmittelbar vor
Eintritt in das integrierte Modul 23. In dem integrierten
Modul können zwei sogenannte Kufen 216 selektiv mit der
Umschlagoberseite eingerückt oder ausgerückt werden, um einen
vertikalen Druck auszuüben. Wenn sie eingerückt sind, werden
die Umschläge vorwärtstransportiert, wenn sie ausgerückt
sind, bleibt der Umschlag stationär, selbst wenn sich die
Transporträder 200 vorwärtsdrehen. Das Transportsystem
positioniert den Umschlag auf der Wiegeplatte der Waage
unterhalb des Maschinenmoduls 15 in geeigneter Weise. Die
Transportwalzen 200 werden dann veranlaßt, durch umgekehrtes
Antreiben des Motors M6 für die Transportwalzen, sich
zurückzuziehen. Gleichzeitig ist das Farbanbringungsmodul 19
betätigt worden, um Druckfarbe auf den Aufzeichnungsbereich
des Frankiermaschinenmoduls aufzubringen, und ist dann vor
der Ankunft des Umschlags zurückgezogen worden. Bei der
Ankunft des Umschlags an einer geeigneten Position an der
Wiegestation und auf eine Zurückziehung der Transportwalze
200 hin wiegt das Waage-Modul den Umschlag, in einer im
Patent Nr. 4,778,018 beschriebenen Weise, und informiert die
Maschine über die Maschineneinstellung. Nach dem Wiegen des
Umschlags wird das Druckplattenmodul 21 betätigt, nämlich in
der voranstehend beschriebenen Weise, so daß das Ergebnis das
Aufdrucken eines Zeichens auf dem Umschlag ist. Gleichzeitig
mit der Betätigung des Druckplattenmoduls 21 oder nach Ablauf
einer minimalen Zeitverzögerung, wie später beschrieben wird,
können die Transportwalzen 200 reaktiviert oder
weiteraktiviert werden, um die Walzen 200 an ihre erste
Position zurückzuführen. Beim Erreichen der ersten Position
der Walzen wird der Umschlag von der Postversendemaschine
ausgeworfen. Gleichzeitig mit Beginn eines Auswurfs des
Umschlags der Prozeßstation von der Prozeßstation kann von
dem Transportmodul 12 ein neuer Umschlag aufgenommen werden.
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Ferner kann die optionale Möglichkeit bereitgestellt werden,
um ein Zeichen auf einen einer Vielzahl von Bandmitteln
aufzudrucken. Das Bandmodul 17 kann positioniert werden, um
ein Zeichen auf ein Band von zwei Bändern, welche von dem
Bandmodul 17 getragen werden, auf zudrucken. Die vertikale
Höhe der Bandführung ist weit genug unterhalb der vertikalen
Position des Farbkissens, so daß die Bandführung 181 den
Betrieb des Farbanbringungsmoduls 17 nicht behindert.
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Die Maschinendruckräder werden aus Sicherheitsgründen, wenn
sie nicht drucken, von Zurückziehungseinrichtungen 220, die
manchmal als Gleichrichter bezeichnet werden, bedeckt, die
aus der Position herausbewegt werden können, um die
Druckräder unmittelbar vor einer Farbanbringung mit dem
Farbkissen freizulegen.
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Eine ausführlichere Beschreibung des Betriebs wird im
Zusammenhang mit den verschiedenen Sensoren durchgeführt, die
mit den vertikalen Linien in Fig. 5 angezeigt sind. Die Zahl
oben an den vertikalen Linien bezeichnet den Abstand dieser
Linie von einer Null-Position, die als Stadtmittenposition
bekannt ist. Stromabwärts liegende Abstände sind negativ;
stromabwärts liegende Abstände sind positiv. Die
Stadtmittenposition entspricht der Stelle von
Standardzeichen, die auf Umschläge von Frankiermaschinen
gedruckt werden. Die relative Dimensionierung der Maschine
ergibt sich aus der Größe eines Umschlags mit dem Standard
Nr. 10, der horizontal oder flach orientiert ist, wobei seine
kurze Seite führend ist, wie mit 38 angezeigt.
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Eine Anzahl von Sensoren sind vorhanden, die sich an
verschiedenen Positionen innerhalb der Maschine befinden, und
diejenigen, die bei der Zeitsteuerung der Maschine beteiligt
sind, sind in Fig. 5 gezeigt. Die anderen, die beispielsweise
Sensoren umfassen, die Ausgangspositionen für einen
Umschlagklappen-Stampfer, den Rüttler, die Wasserpumpe, die
Druckplatten-Betätigungseinrichtung und die
Farbanbringungseinrichtung anzeigen, sind nicht gezeigt, und
außerdem sind keine Sensoren gezeigt, wie diejenigen, die ein
Wasserniveau, eine Wassersprühung und verschiedene
Maschinensicherheitsmaßnahmen anzeigen.
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Bezug nehmend nun auf diese Figuren sind zwei Sensoren S1 und
S2 angeordnet, wie in dem Aufnehmerbereich für den ersten
Zuführerabschnitt 15 gezeigt. Die zwei Sensoren S1, S2 decken
den Aufnehmerbereich ab und zeigen der Steuereinrichtung an,
daß weitere Umschläge verarbeitet werden müssen. Der
Zuführer-Vorwärtsantrieb 207 wird von einem Motor M1
gesteuert. Wenn dieser Antrieb aktiviert ist, bewegt er die
Umschläge in einer verzängten Weise in einer stromabwärts
weisenden Richtung auf den Singulatorabschnitt 17 hin,
während gleichzeitig die Umschläge gegen eine hintere
Anlagewand gerüttelt werden.
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Der Vorwärtsantrieb 209 für den Singulatorabschnitt wird von
einem Motor M2 angetrieben, der mit dem
Vierstab-Gelenkmechanismus 210 gekoppelt ist, der rückwärts
angetrieben wird, um eine Umschlag-Vereinzelung
durchzuführen. Der Dickenmeßsensor S3 ist mit dem
Vierstab-Gelenkmechanismus verbunden. Der
Herausnahme-Ergreifungsspalt 211 in dem Singulator-Abschnitt
wird von einem Motorantrieb M3 oder alternativ von dem
Singulator-Antrieb M2 angetrieben. An ungefähr der gleichen
Position befindet sich ein Postgutpositionssensor S4 zum
Bestimmen, ob ein Poststück an dem
Herausnahme-Ergreifungsspalt vorhanden ist.
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Der Vorwärtsantrieb des nächsten Verschließungsabschnitts 21
ist mit 215 bezeichnet, wird von dem Motor M4 angetrieben und
wird als der Verschließer-Ergreifungsspalt bezeichnet. Die
Klappenstreiferklinge 212 in dem Verschließer ist mit einem
Sensor S5 verbunden, der anzeigt, wenn die Klinge bewegt
wird. In dem gleichen Abschnitt befindet sich ein Befeuchter
214 für nicht verschlossene Klappen, dier von einem
Motorantrieb M5 betätigt wird. Der letztere wird von dem
Klappenprofil gesteuert, das von einem Profilsensor 36
erzeugt wird. Der Ausgangssensor für ein Poststück von dem
Verschließerabschnitt ist mit S7 bezeichnet.
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Der Vorwärtsantrieb in dem integrierten Modul 23 wird mit M6
bezeichnet. Eine Anzahl von Sensoren sind diesem Modul
zugeordnet. Ein Sensor S8 zeigt an, ob die
Vorwärtsantriebsräder 200 oben sind, was bedeutet, daß ein
vorhandenes Poststück weiterbewegt werden kann, oder unten
sind, was anzeigt, daß keine Weiterbewegung auftritt. Der
Vorgang arbeitet mit den zwei führenden Transportkufen 216,
die ebenfalls nach oben, für keine Vorwärtsbewegung, oder
nach unten, für eine Vorwärtsbewegung, betätigt von dem Motor
M7, positioniert werden können. Zusätzlich sind zwei
beabstandete Verzögerungssensoren (abgekürzt Decel) S9 und
S10 vorhanden, jeweils einer auf jeder Seite des
Stadtkreiszentrums, das die Position lokalisiert, die der
Umschlag für einen geeigneten Druckvorgang einnehmen sollte.
Fig. 5 zeigt auch die relative Abstände in inch, in denen die
verschiedenen Komponenten von dem Stadtkreiszentrum
beabstandet sind (wobei ein inch 25,4 mm ist). Positionen auf
der linken Seite sind negativ und Positionen auf der rechten
Seite sind positiv. Die Stelle, die mit der Kennzeichnung
"für Poststerne des richtigen Punkts" bezeichnet ist, ist der
weiteste stromabwärts gelegene Punkt der gedruckten Zeichen.
Der Umschlag muß wenigstens 0,5 inch stromabwärts von diesem
Punkt für einen geeigneten Druckvorgang positioniert werden.
Die zwei Positionssensoren S11 und S12 befinden sich
stromabwärts von diesem Punkt. Der letzte Sensor S13 erfaßt
die hintere Kante des bedruckten Umschlags, der von der
Maschine ausgeworfen wird.
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Ein Motorantrieb M8 für die Farbanbringungseinrichtung ist
schematisch dargestellt. In der bevorzugten Ausführungsform
bringt die Farbanbringungseinrichtung Farbe an den
Druckerzeichen unmittelbar vor jedem Druck des Umschlags an.
Ein Druckvorgang findet statt, indem die Druckplatte 202, die
den abgewogenen Umschlag haltert, von dem Motorantrieb M9
angehoben wird und sie gegen die Druckerräder gepreßt wird,
die vorher durch die Gewichtsinformation, die von der Waage
erhalten wird, eingestellt werden. Die Maschine wird
normalerweise für Sicherheitszwecke von einem Satz von
Zurückziehungseinrichtungen, die von dem Motorantrieb M10
aktiviert werden, versperrt. Wenn ein Umschlag zum Bedrucken
fertig ist, werden die Zurückziehungseinrichtungen aktiviert
und zurückgezogen, so daß ein Drucken auftreten kann. Nach
dem Druck werden die Zurückziehungseinrichtungen aktiviert,
um den Drucker erneut zu versperren.
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In dem bevorzugten Betriebsmodus plaziert der Betreiber
beispielsweise zwei Umschläge in dem Aufnehmerabschnitt auf
der linken Seite des Zuführers 15. Dies löst die
Aufnehmer-Sensoren S1, S2 aus, und der Status wird an die
Steuereinrichtung des Systems gesendet. Sobald der Transport
207 gestartet ist bewegt er die Poststücke in den
Singulator-Vorwärts- und Rückwärtsantriebsbereich hinein. Zu
dieser Zeit wird das Postgut durch das Rückwärtsantriebsband
210 vereinzelt (während einer Vereinzelung wird das Poststück
den Vierstab-Gelenkmechanismus anheben, der ein Feld von
Sensoren S3 darauf aufweist, die bei der Bestimmung der
Postgutdicke verwendet werden) und das Vorwärtsantriebsband
209 transportiert das erste Poststück durch den Zuführer, bis
es den Sensor S4 für eine Postgutposition nach dem
Ergreifungsspalt auslöst. Sobald der Sensor S4 ausgelöst
worden ist, wird der Zuführer M2 dann abgebremst, um die
führende Kante des ersten Poststücks 1/2 inch stromabwärts von
dem Sensor S4 zu stoppen. Sobald es gestoppt ist, wird dies
als die Zuführerwarteposition des Poststücks angesehen. Dies
ist die Position, wenn die Dicke des Poststücks gemessen wird
und an diesem Punkt wird die Dicke zusammen mit dem
Geschwindigkeitsprofil an die Steuereinrichtung gesendet.
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Zu dieser Zeit wartet der Zuführer mit dem Antrieb M3 für den
Herausnahme-Ergreifungsspalt auf die Aussendung eines
Startbefehls von der Steuereinrichtung. Sobald der Befehl
empfangen wird, führt der Zuführer dann das erste Poststück
in den Verschließertransportbereich und das zweite Poststück
wird in den Vierstab-Gelenkmechanismusbereich des Singulators
hineingeführt und kommt in der Zuführerwarteposition zu
liegen.
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Das erste Poststück wird von dem ersten Rad des
Verschließertransports 215 aufgenommen und durch den
Verschließer transportiert. Wenn der Detektorarm 212 durch
den vorrückenden Umschlag bewegt wird, dann finden eine
Anzahl von Vorgängen statt, um zu bestimmen, ob der Umschlag
fehlerhaft verschlossen ist, und eine Verarbeitung sollte
stoppen, um einen Stau der Maschine zu vermeiden. Unter der
Annahme, daß das Poststück in zufriedenstellender Weise
verschlossen ist, wird dann der Verschließer abgebremst und
dann gestoppt, sobald die hintere Kante des ersten Poststücks
den Postgutpfad-Ausgangssensor S7 (der sich 5/8" stromabwärts
von der Mitte des letzten Verschließertransportrads befindet)
auslöst. Zu dieser Zeit ist das erste Poststück bereits 5"
in dem Transport 23 des integrierten Moduls. Wenn die
führende Kante des ersten Poststücks 7,7" in dem Transport
der integrierten Module ist, löst es dann den ersten
Verzögerungssensor S9 aus und der Transport M6 beginnt eine
schnelle Abbremsung bzw. Verzögerung. Bevor das erste
Poststück von dem zweiten Verzögerungssensor S10 gesehen
wird, werden die Maschinen-Zurückziehungseinrichtungen 220
zurückgezogen und der Zuführer M2, M3 beginnt, das zweite
Poststück in das System hineinzusenden. Wenn das erste
Poststück 3,17" stromabwärts von dem ersten
Verzögerungssensor S9 angeordnet ist, dann löst es den
zweiten Verzögerungssensor S10 aus, und der Transport M6 wird
sanft auf einen Halt abgebremst. Unmittelbar bevor das erste
Poststück zu einem Halt kommt, schließt die
Farbanbringungseinrichtung ihren Farbanbringungszyklus ab. Zu
dieser Zeit werden die Postpositions-Diagnosesensoren
überprüft, um nachzusehen, ob das erste Poststück entweder
den ersten S11 oder beiden der ersten S11 und zweiten S12
Positionssensoren ausgelöst hat. Wenn das erste Poststück
nicht von dem ersten Postpositionssensor S11 gesehen wird
(dies wird als eine ungeeignete Ausrichtung bezeichnet), dann
wird der Transport eingeschaltet, um das erste Stück
heraufzubewegen, um diesen Sensor auszulösen. Wenn der erste
Sensor oder sowohl der erste als auch der zweite Sensor
ausgelöst worden sind, dann wird der
Druckplatten-Betätigungseinrichtung M9 erlaubt, ihre Bewegung
fortzusetzen, um die Zeichen aufzudrucken.
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Wenn die Druckplatten-Betätigungseinrichtungg 202 eine
Rückkehr an ihre Ausgangsposition beginnt, informiert dies
die Steuereinrichtung darüber, daß der Druckzyklus
abgeschlossen ist, und der Maschine 15 wird ein Befehl
gesendet, um ihre Zurückziehungseinrichtung 220
vorzuschieben. Wenn die Druckplatten-Betätigungseinrichtung
202 unter das Niveau der Farbschale abgefallen ist, hat der
Transport M6 seine Spitzengeschwindigkeit erreicht, um das
erste Poststück aus dem System herauszubefördern. Während das
erste Poststück gerade aus dem System herausbefördert wird,
ist das zweite Poststück bereits in dem Transport der
integrierten Module eingetreten, aber seine hintere Kante ist
von dem Verschließer-Postgutpfad-Ausgangssensor S7 nicht
detektiert worden, um den Verschließertransport
auszuschalten. Zur Zeit, wenn das zweite Poststück die
Postgutpositionssensoren S11, S12 erreicht hat, hat das erste
Poststück bereits das System verlassen.
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Der Prozeß ist der gleiche für das zweite Poststück, bis es
das System verläßt. Nachdem das zweite Poststück den
Aufnehmer-Bereich des Zuführers verlassen hat, wurde der
Aufnehmer-Status von leer an die Steuereinrichtung gesendet.
Wenn das zweite Poststück das System verläßt, wird somit der
Hinterkanten-Sensor S13 (der sich ein halbes inch
stromabwärts von dem Ende der Plattform des integrierten
Moduls befindet) überwacht. Sobald der Sensor die hintere
Kante des zweiten Poststücks (welches ebenfalls das letzte
Poststück in dem System ist) gesehen hat, sendet der
Transport dann eine Nachricht, daß eine Postgutverarbeitung
beendet ist und die Steuereinrichtung sendet einen Befehl
zurück, um das System abzuschalten.
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Vor einer voranschreitenden Beschreibung der
Zeitsteuerungsmerkmale der Erfindung wird es hilfreich sein,
einige der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Prinzipien
näher zu erläutern. Wie erwähnt ist ein hoher Durchsatz der
Maschine ein Hauptziel, genauso wie eine kleine Standfläche.
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Dies wird dadurch erreicht, daß eines oder mehrere der
folgenden Merkmale in der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung eingeschlossen sind:
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1. Die grundlegende Maschine ist in vier Hauptstationen
aufgeteilt, die umfassen: einen ersten Zuführerabschnitt
15 zum Weiterbewegen von Poststücken von einem Stapel in
einem Aufnehmer-Abschnitt; einen zweiten
Singulatorabschnitt 17 zum Vereinzeln der Poststücke von
den Stapeln und zum Messen ihrer Dicke; einen dritten
Verschließerabschnitt 21, durch den geeignet
verschlossene Umschläge geführt werden, falsch
verschlossene Umschläge erfaßt werden und
Umschlagklappen von nicht-verschlossenen Umschlägen,
deren Klappe geschlossen ist, aufgestreift werden, ein
Klappenprofil zum Steuern der Aktivierung einer Düse,
die Wasser zur Befeuchtung der gummierten Klappe sprüht,
wird erzeugt, und die befeuchtete Klappe wird dann an
dem Umschlag angeklebt; und eine vierte integrierte
Station 23, in der der verschlossene Umschlag gewogen
wird, die Frankiermaschinen-Druckräder mit Farbe
versehen werden, der Umschlag mit den Portozeichen
bedruckt wird und der bedruckte Umschlag ausgeworfen
wird. Eine Bandeinheit ist optional und kann enthalten
sein oder kann nicht enthalten sein.
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2. Jede der vier Basisstationen weisen ihre eigene,
unabhängig steuerbare Transport- oder
Vorwärtsantriebseinrichtung auf.
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3. Die Stationskonfigurationen sind derart, daß das
kürzeste Poststück, wenn es sich dem Übergang zwischen
Stationen annähert, immer unter einer positiven
Steuerung wenigstens einer Transporteinrichtung sein
wird, und daß es beim Kreuzen eines Stationsübergangs
unter die Steuerung der stromabwärts gelegenen
Transporteinrichtung gerät, bevor es die stromaufwärts
gelegene Transporteinrichtung verläßt. Beispielsweise
sei in Fig. 5 darauf hingewiesen, daß die Größe (Länge)
des Umschlags 38, nämlich ein Standard Nr. 10, derart
ist, daß es beim Übergang von Modul zu Modul sich immer
unter der Steuerung von wenigstens einem Antrieb in dem
stromaufwärts gelegenen Modul und gewöhnlicherweise auch
unter der Steuerung eines zweiten Antriebs in dem
stromabwärts liegenden Modul befindet.
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4. Wesentliche Funktionen sind an einer einzelnen Station
kombiniert worden, um die Gesamtstandfläche der Maschine
klein zu halten. Beispielsweise ist an der
Zuführerstation der Vorwärtsantrieb mit einer Bewegung
zur seitlichen Ausrichtung kombiniert; an der
Singulatorstation ist eine Vereinzelung mit einer
Dickenmessung kombiniert; an der Verschließungsstation
ist eine Klappenaufstreifung mit einer
Fehlverschließungserfassung kombiniert; an dem
integrierten Modul ist ein Abwiegen mit einem Drucken
kombiniert.
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Das Ergebnis dieses einzigartigen Designs besteht darin, die
Gesamtmaschinenlänge wesentlich zu verkürzen, aber
gleichzeitig erhöht es beträchtlich die Probleme einer
Zeitsteuerung des Durchlaufs des Umschlags durch die Maschine
für den gewünschten hohen Durchsatz. Dies bedeutet, daß
Vorgänge an stromabwärts gelegenen Stationen in mehreren
Fällen lange vor Abschluß von Funktionen an einer
stromaufwärts gelegenen Station gestartet werden müssen. Dies
wird durch die eigentümliche Anordnung von Sensoren in der
Maschine zusammen mit einer programmierbaren
Steuereinrichtung wie voranstehend beschrieben erreicht,
wobei die Steuereinrichtung auch auf die Signale von den
Sensoren reagieren wird, um die Transporteinrichtung an jeder
der Stationen zu steuern.
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Ein besonderes vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden
Erfindung besteht in der relativ kleinen Größe, die von der
Postgutversendemaschine belegt wird. Es ist ersichtlich, daß
eine Mehrmodul-Postgutversendemaschine mit einer Vielzahl von
Betriebsstationen zum Ausführen von verschiedenen Vorgängen
für das gemischte Postgut besondere Antriebsgeschwindigkeiten
durch jeden jeweiligen Transport benötigt. Da die Länge eines
Poststücks sich von einer kleinen von 4 inches,
beispielsweise für eine Postkarte, bis zu einer Länge bis zu
15 inches für große Postversendeumschläge ändern kann, würde
die Größe einer Postversendemaschine durch den Abstand
begrenzt werden, der für das größte Dokument zwischen
jeweiligen Stationen, die bei individuellen Geschwindigkeiten
arbeiten können, benötigt wird. Frühere Anstrengungen zur
Lösung dieses Problems der Maschinengröße bezogen sich auf
verschiedene Ansätze. In einem Ansatz ist der Postgutpfad
vertikal. Das heißt, Postgut wird zunächst in eine
stromabwärts zeigende Richtung gerichtet, an einen Halt
gebracht und dann umgedreht und wieder nach oben
zurückgebracht Infolge einer Faltung des Postgutpfads wird
die Gesamtlänge der Maschine wesentlich verkleinert. Jedoch
sind Schwierigkeiten bei der Änderung der Papierrichtung
selbstverständlich, genauso wie dies Probleme bei der
Ausrichtung und Anforderungen zum Sicherstellen, daß eine
Umleitung von einem bestimmten Pfad nicht durch genau den
Mechanismus behindert wird, durch den die Maschine gerade
eine Zuführung vornimmt, sind. Zusätzlich beeinflußt eine
Änderung der Papierrichtung die Geschwindigkeit, wodurch dem
Durchsatz einer derartigen Vorrichtung Grenzen auferlegt
werden.
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Die bevorzugte Lösung ist ein horizontales Bett, was dem
Poststück erlaubt, sich in einer einzelnen Richtung vom
Eingang zum Ausgang zu bewegen. Die vorliegenden Erfindung
beseitigt das Hindernis der Maschinengröße ohne die
Maschinengeschwindigkeit zu beeinträchtigen, indem mehrere
Kombinationen von Elementen verwendet werden, die für die
Postgutversendemaschine der Erfindung einzigartig sind. Somit
ist die Wiegeeinrichtung ein Wiegen-in-der-Pause, in der das
Postgut angehalten wird. Eine Zeitsteuerung des Vorgangs wird
so eingerichtet, daß das Drucken an der gleichen Station wie
das Wiegen stattfindet, wodurch der Vorteil des Anhaltens
einer Bewegung an der Wiegeeinrichtung ausgenutzt wird und
nicht zwei einzelne Stopp-Prozeduren benötigt werden, eine
für ein Abwiegen und eine zum Drucken bei dem Durchsatz der
Maschine. Zusätzlich kann die Verwendung eines
Flachbett- anstelle eines Drehdruckers auch verwendet werden, weil das
Postgut bereits angehalten worden ist, was ferner einen
Hochgeschwindigkeitsbetrieb erlaubt. Zusätzlich wird die
Verwendung von überlappenden Modulen anstelle der getrennten
Module verwendet.
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Somit enthält jedes Modul Motorantriebe unter einer
getrennten Steuerung, so daß Antriebsgeschwindigkeiten
zwischen Stationen kontinuierlich eingestellt werden können,
um unterschiedliche Geschwindigkeiten bei unterschiedlichen
Modulen zu berücksichtigen. Somit kann eine Geschwindigkeit
aus einer ersten Station heraus für eine
Eingangsgeschwindigkeit in die nächste Station hinein
eingestellt werden, indem getrennte Motoren in einer
konstanten Kommunikation mittels
Mikroprozessor-Kommunikationssystemen verwendet werden.
Gemeinsame Verhältnisse von zwei Motoren können mittels
Tabellennachschlagefunktionen für eine Verhältniseinstellung
oder durch vorprogrammierte Algorithmen auf Grundlage einer
sich verändernden Umschlaggröße eingestellt werden.
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Ein zusätzliches Merkmal, welches vorzugsweise für eine
Geschwindigkeitssteuerung verwendet wird, ist das Messen der
Dicke des Umschlags mit einer Dickenerfassungsvorrichtung,
wobei die Dicke ein Maß des Gewichts ist, und das Steuern der
Geschwindigkeit von Motoren zum Weiterbewegen des Poststücks
gemäß seiner gemessenen Dicke für eine geeignete
Umschlagpositionierung, um einen Kantenüberdruck zu
vermeiden, was dazu führt, daß der Druckmechanismus für
dickere Umschläge bei einer späteren Zeitperiode als für
dünnere arbeitet und somit eine Maximierung der
Geschwindigkeit oder eine Verlängerung der Zykluszeit
ermöglicht, um den langsameren Transport von dickeren
Poststücken zu ermöglichen. Jedes der Elemente der Maschine,
die getrennte Antriebs- oder Bewegungsfunktionen umfassen,
können deshalb in geeigneter Weise zeitlich gesteuert werden,
so daß die Abstände zwischen Modulen komprimiert werden
können. Gleichzeitig befindet sich das Dokument, welches
durch den Transport läuft, immer unter einer positiven
Steuerung, d.h., daß es insbesondere geschoben, gezogen oder
irgendwie anders in einer positiven Weise bei einer
voreingestellten oder vorgegebenen Geschwindigkeit
angetrieben wird. Dafür muß der Motorantrieb von einer
Station unter Umständen in Abhängigkeit von dem Motorantrieb
der nächsten Station stromabwärts seine Geschwindigkeit so
einstellen, daß die Poststücke immer kontinuierlich
angetrieben und weder gedehnt noch komprimiert werden, was zu
einem ineffizienten Betrieb führt. Wenn man die Motoren durch
eine Mikroprozessorsteuerung untereinander kommunizieren
läßt, können Geschwindigkeitsveränderungen in Abhängigkeit
von einer spezifischen Zeitsteuerung in Abhängigkeit sowohl
von der Menge als auch der Dicke eines Poststücks
berücksichtigt werden.
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Eine Form eines Zeitsteuerungsprogramms für die bevorzugte
Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Diese
Diagramme betreffen einen Nr. 10 Umschlag, die geläufigste
Umschlaggröße. Andere Umschläge können unterschiedliche
Zeitsteuerungen für optimale Ergebnisse benötigen. Dies wird
leicht durch eine geeignete Nachschlagtabelle erreicht, die
Antriebsprofile für Umschläge verschiedener Größe speichert.
Das letztere wird leicht bestimmt, beispielsweise, indem die
Steuereinrichtung den Zustand der Klappenprofilsensoren S6
anschaut, deren Ausgang die Poststücklänge anzeigen würde,
oder den Postfluß-Ausgangssensor S7 und indem sie die Zeit
mißt, damit die führende und hintere Kante des Umschlags an
diesem Sensor vorübergeht. Wenn die Geschwindigkeit des
Umschlags bekannt ist, wird dies die Steuereinrichtung in die
Lage versetzen, leicht die Umschlaglänge zu berechnen.
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Wie erwähnt, ist die Fortbewegung des Umschlags durch die
Maschine nicht kontinuierlich, sondern intermittierend.
Beispielsweise wird jeder Umschlag an einer Position 211
eines Ergreifungsspalts nach dem Singulator zu einem
vollständigen Halt gebracht, wobei zu dieser Zeit seine Dicke
gemessen und an die Steuereinrichtung weitergegeben wird, und
das Poststück bleibt an dieser Position, bis der vorangehende
Umschlag unmittelbar davor ist, bedruckt zu werden, was
bedeutet, daß er bereits das intergrierte Modul erreicht hat.
In ähnlicher Weise kommt der Umschlag auf der Waage, während
er abgewogen wird, zu einem vollständigen Halt und wird dann
zum Drucken nach oben angehoben, auf das
Wiegeeinrichtungsdeck oder die Plattform zurückgeführt und
dann aus der Maschine ausgeworfen.
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Umschläge durchlaufen einen Transport mit variabler
Geschwindigkeit, bestimmt durch ihr Gewicht, welches wiederum
auf der Dickenmessung durch den Sensor S4 basiert. Dickere
oder schwere Umschläge bewegen sich langsamer als dünnere
leichtere Umschläge. Das Dickenmeßsensorsignal steuert das
Geschwindigkeitsprofil für einen Transport, welches in
zweckdienlicher Weise aus einer Nachschlagtabelle entnommen
wird, die ein getrenntes Geschwindigkeitsprofil, vorzugsweise
jeder Dicke oder jedem Bereich von Dickenmessungen angepaßt,
aufweist. Der Bereich kann grob sein, beispielsweise vier,
wobei die Breite von erwarteten Umschlagdicken abgedeckt
wird, oder feiner, je nach Wunsch.
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Außer dem Verschließermodul werden die Abschnittsantriebe
durch die Steuereinrichtung ein- und ausgeschaltet und somit
ist das Geschwindigkeitsprofil typischerweise ein Trapez. In
dem Verschließermodul läuft der Antrieb kontinuierlich
zwischen niedrigen und hohen Geschwindigkeiten.
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Es gibt mehrere wichtige Merkmale in der Antriebssteuerung,
die der bevorzugten Ausführungsform zugeordnet sind. Wenn der
Umschlag in dem Singulatorabschnitt 17 zu einem vollständigen
Halt kommt, befindet er sich unter der Steuerung des
Vorwärtsantriebsmotors M2 und des
Wegnahme-Ergreifungsspalt-Motors M3. Die Zeitsteuerung kann
so gewählt werden, daß, wenn der Umschlag weitertransportiert
werden soll und während der Umschlag sich noch auf den
Singulator-Vorwärtsantriebsbändern 205 und außerdem auf der
Herausnahme-Ergreifungswalze 211 befindet, beide Bänder und
die Herausnahmewalze bei der gleichen Geschwindigkeit
angetrieben werden, aber die Oberflächengeschwindigkeit der
Herausnahme-Ergreifungswalze erhöht wird, um ungefähr 10 bis
25 %, sobald der Umschlag die Vorwärtsantriebsbänder 209
verläßt. Dies stellt einen minimalen Trennungsspalt zwischen
aufeinanderfolgenden Umschlägen sicher. Alternativ kann die
Oberflächengeschwindigkeit der Herausnahmewalze immer
geringfügig größer als diejenige der Vorwärtsantriebsbänder
aufrechterhalten werden. Da die verwendete Waage von dem Typ
ist, bei der der Umschlag auf der Waage vor einer Abwiegung
zu einem vollständigen Halt gebracht wird, und da ein Drucken
an der Postgutposition, die der Umschlag einnimmt, auftritt,
ist es in ähnlicher Weise wichtig, sicherzustellen, daß die
Umschläge mit verschiedenen Größen und Gewichten an der
richtigen Stelle zu einem vollständigen Halt kommen. Die
Verzögerungssensoren S9, S10 stellen dieses Ergebnis sicher.
Ferner sollten die dicken Poststücke vorzugsweise an einer
Umschlagstelle bedruckt werden, die weiter stromaufwärts ist
als für reguläre Umschläge. Somit steuert die Dicke des
Umschlags das Verzögerungsprofil, um das obige Ergebnis
sicherzustellen.
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In den Fig. 7 und 8 ist die Abszisse eine lineare gemeinsame
Zeitlinie für alle Wellenformen in jeder Figur. Die
Wellenformen lassen sich von Durchschnittsfachleuten sofort
verstehen, aber der Klarheit wegen werden einige wenige der
Wellenformen ausführlicher beschrieben werden. In einem
typischen Zyklus für einen Umschlag ist eine 0 Zeitposition
als eine Referenz eingerichtet worden, und Zeitwerte in
Einheiten von Millisekunden (ms) werden bezüglich der 0
Position gemessen. Die Verarbeitung in Fig. 7 ist für einen
Nichtwiegemodus. Ein Nichtwiegemodus bedeutet, daß alle
Umschläge das gleiche Gewicht aufweisen und deshalb die
Frankiermaschinenräder eine Positionsänderung und einen
Überprüfungstest nicht benötigen, die beide zeitaufwendig
sind. Die Maschine in dem Nichtwiegemodus kann programmiert
sein, um Postgut schneller zu verarbeiten, weil keine Zeit
einer Frankiermaschinendruckradeinstellung zugewiesen werden
muß.
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Die Zeitlinie oben in Fig. 7 gibt die Zeit in Millisekunden
an und die Wellenformen darunter zeigen, synchronisiert zu
der Zeitlinie, entweder eine Position, eine Änderung oder
eine Geschwindigkeit an verschiedenen Teilen der Maschine an.
Die Wellenformen sind in bezug auf die Zeitlinie ungefähr
maßstabsgetreu gezeichnet.
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In Fig. 7A sind die Transporträder 200 vor der Zeit 0 zum
Stoppen des gegenwärtigen Umschlags unten gewesen, und somit
ist die Vorwärtsgeschwindigkeit der Transporträder 200 Null
(Fig. 7B). Der gegenwärtige Umschlag befindet sich auf der
Waage der Wiegeeinrichtung; in dem Nichtwiegemoduls wird
keine Gewichtsinformation weitergeleitet. Die
Farbanbringungseinrichtung (Fig. 7H) hat bereits Farbe auf
die Maschinendruckräder aufgebracht, deren schützende
Zurückziehungseinrichtungen 220 vorher zurückgezogen worden
sind (Fig. 7J). Die Druckplatten-Betätigungsvorrichtung 202
(Fig. 7G) hat bereits ihre Aufwärtsbewegung für den
Druckvorgang vor der Zeit 0 gestartet. In Fig. 7K waren die
führenden Transportkufen 216 in ihrer vorgeschobenen
(Antriebs-)Position und beginnen sich zurückzuziehen, um den
nächsten Umschlag zu verzögern. Die wichtigen Merkmale, die
hier erkannt werden sollen, sind wie folgt:
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1. Obwohl ein Drucken des gegenwärtigen Umschlags noch
nicht abgeschlossen worden ist, bewegen sich die
Transportkufen bereits zur Behandlung des nächstens
Umschlags und der Transportvorwärtsantrieb läuft
rampenartig ungefähr 100 ms nach der Zeit 0 auf die
maximale Geschwindigkeit (110 inch pro Sekunde [ips])
hoch, nämlich als Vorbereitung zur Entfernung des
gegenwärtigen Umschlags bei hoher Geschwindigkeit, wenn
die Druckplatten-Betätigungsvorrichtung ihre
Ausgangsposition erreicht (und der Umschlag das Deck 201
erreicht). Wenn der Transport 200 seine maximale
Geschwindigkeit erreicht, wird er ferner auf der rechten
Endseite den gegenwärtigen Umschlag auswerfen, während
er gleichzeitig auf dem linken Ende den nächsten
Umschlag an eine Druckposition bringen wird und ein
Verzögern nicht starten wird, bis der erste
Verzögerungssensor S9 die führende Kante des nächsten
Umschlags sieht.
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2. Die Verschließer-Ergreifungsspalt-Geschwindigkeit
(Fig. 7C), die sich verlangsamt hatte, um einen
ausreichenden 2-inch-Abstand zwischen
aufeinanderfolgenden Umschlägen aufrechtzuerhalten (der
gegenwärtige Umschlag bewegt sich noch nicht weiter),
wird bald beginnen, rampenartige auf ihre maximale
Geschwindigkeit für den nächsten Umschlag anzusteigen.
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3. Zwischenzeitlich beginnt der Vorwärtsantrieb M1
(Fig. 7F) an der Vorderenden-Zuführereinheit 15 auf
seine maximale Geschwindigkeit rampenförmig anzusteigen,
die zusammen mit dem Singulator-Vorwärtsantrieb (Fig.
7E) und dem Singulator-Herausnahme-Ergreifungsspalt
beschleunigt, um den nächsten Umschlag schnell durch die
Maschine zu transportieren.
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4. Mehrere dieser Vorgänge hängen von Sensorsignalen ab, um
das Fortschreiten des Umschlags zu verfolgen.
Beispielsweise hat in Fig. 7B an dem ersten Pfeil der
erste Verzögerungssensor S9 die führende Kante (LE) des
nächstens Umschlags erfaßt, was den Transportantrieb M6
veranlaßt, eine Verzögerung zu starten. An dem zweiten
Pfeil hat der zweite Verzögerungssensor S10 die führende
Kante des Umschlags erfaßt, um den Antrieb M6 zu
stoppen, um den nächsten Umschlag an der gewünschten
Druckposition anzuordnen. In Fig. 7C hat der
Postgutfluß-Ausgangssensor an dem Pfeil die hintere
Kante (TE) des nächstens Umschlags erfaßt und startet
dessen Abbremsung bzw. Verzögerung auf seinen
Niedriggeschwindigkeitsmodus.
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Die übrigen Bewegungen und Geschwindigkeitsprofile sind
Durchschnittsfachleuten aus den Wellenformen, die in Fig. 7
angeführt sind, offensichtlich. Der Betrieb ist zyklisch und
wird sich natürlich wiederholen, solange Umschläge in der
Maschine verarbeitet werden müssen. Für ein optimales
Betriebsverhalten sind auch die Zeitzusammenhänge von einigen
dieser Wellenformen angedeutet.
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Fig. 7J benötigt eine spezielle Beschreibung. In bestimmten
ausländischen Staaten müssen sequentielle Zahlen auf
aufeinanderfolgende Poststücke angebracht werden, und diese
Wellenform zeigt die Zeit an, in der die Zeichen für den
nächsten Druckvorgang inkrementiert (geändert) werden.
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Fig. 8 zeigt die vergleichbaren Zeitwellenformen für die
gleiche Maschine und für Nr. 10 Umschläge, jedoch in einem
Abwiegemodus, was bedeutet, daß die Umschlaggewichte nicht
bekannt sind, nicht ähnlich sein können und somit Zeit
bereitgestellt werden muß, um jeden Umschlag abzuwiegen und
um die Maschinendruckräder zurückzusetzen, soweit
erforderlich. Zusätzlich werden keine Ratenänderungen
benötigt, was bedeutet, daß alle bearbeiteten Poststücke die
gleiche Klasse aufweisen werden. wobei die Notwendigkeit für
eine Rateneinstellung der Maschine beseitigt wird.
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Zusätzlich umfaßt Fig. 8 die Zeitdiagramme für mehrere andere
Komponenten, beispielsweise in den Fig. 8L und 8M für die
Düse des Befeuchters; in Fig. 8B für eine Waageverriegelung
- dies ist die Wiegeplattform und in der Zeit, in der sie
gelöst ist, ist das Wiegen beim Abwiegen des gegenwärtigen
Umschlags aktiv - siehe auch Fig. 8C; in Fig. 8F bezeichnet
die Kurve, die mit PIN bezeichnet ist, das Zeitintervall,
wenn die Maschinendruckelemente zurückgesetzt werden. Fig. 8
zeigt im Vergleich mit Fig. 7 die Vielseitigkeit der
Maschine, wobei eine benutzerwählbare Option --
Wiegemodus - keine Ratenänderung -- die Steuereinrichtung veranlassen
wird, verschiedene Funktionen innerhalb der Maschine und
unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile zu aktivieren und
eine Zeitsteuerung zu berücksichtigen, beispielsweise die
zusätzliche Druckzeit, die benötigt wird, wenn die Druckräder
für jeden gegenwärtigen Umschlag zurückgesetzt werden müssen.
Beispielsweise benötigt ein vollständiger Zyklus der Maschine
in diesem Modus ungefähr 436 ms, wohingegen in dem
Nichtwiegemodus in Fig. 7 nur ungefähr 250 ms für jeden
Zyklus benötigt werden. Zusätzlich ist die
Farbanbringungseinrichtungs-Wellenform (Fig. 8G) verbessert
worden und in zwei Phasen aufgeteilt worden, eine
Vorstampfphase, in der das Farbkissen vor Kontaktieren des
Druckerrads wartet, bis eine Signalisierung von einem Sensor
stattfindet, daß jegliche Maschinenneueinstellung
abgeschlossen worden ist (siehe PIN-Kurve oben) - der
Übergang von einer Ladung zu einer Nichtladung in Fig. 8F
reaktiviert dann den Farbanbringungseinrichtungsantrieb M8,
wobei das Farbanbringungseinrichtungskissen 206 veranlaßt
wird, die Druckerzeichen zu kontaktieren (zu stampfen).
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Noch weiter zeigt Fig. 8A eine andere Änderung, wenn die
Transporträder 200 so ausgeführt sind, daß sie drei
Positionen einnehmen -- die obere oder vollständige
Antriebsposition, die teilweise abgesenkte oder teilweise
zurückgezogene Position, die eine Position mit verringertem
Antrieb ist, und die vollständig abgesenkte oder vollständig
zurückgezogene Position mit einem Null-Antrieb.
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Wie mit Fig. 7 zeigt Fig. 8 einen Schnappschuß des Systems zu
der Zeit, wenn ein gegenwärtiger Umschlag auf der
Wiegeplattform bereit zum Abwiegen ruht. Die Fig. 8A bis 8H
zeigen die Verarbeitung des gegenwärtigen Umschlags. Somit
beschleunigt in Fig. 8H der Antrieb M6 die Transporträder 200
für einen Hochgeschwindigkeitsauswurf des abgestempelten
gegenwärtigen Umschlags. In der Zwischenzeit zeigen Fig. 8I
bis 8O die Verarbeitung des nächsten Umschlags stromaufwärts
in der Maschine, der unter der Beschleunigung des
Verschließer-Ergreifungsspalts 215 (Fig. 8I) gerade dabei
ist, in das integrierte Modul 23 einzutreten, nachdem seine
Klappe befeuchtet und verschlossen worden ist (Fig. 8L, 8M).
Wenn der nächste Umschlag an seiner geeigneten Druckstelle
auf der Wiegeplattform ankommt, wird der Zyklus beginnend von
der Zeit 0 wiederholt.
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Fig. 8 zeigt auch ein Geschwindigkeitsprofil für eine
modifizierte Vorderendenzuführer-Konstruktion, bei der
getrennte Antriebe verwendet werden, um die Poststücke
stromabwärts weiterzubewegen, während sie gleichzeitig gegen
eine Anlagewand gedrückt werden.
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Fig. 9 zeigt die Zeitsteuerungsdiagramme für noch einen
dritten Benutzer-wählbaren Modus, einen Wiegemodus mit einer
Ratenänderung. In diesem Fall benötigt die Frankiermaschine
eine Dualmotorsteuerung, eine zum Einstellen der normalen
Druckräder und eine zum Einstellen der Ratenänderung. Wegen
dem Zuwachs von Funktionen ist die Zykluszeit nun auf 552 ms
erhöht. Die wesentlichen Änderungen sind in Fig. 9D, die Zeit
für eine Ratenradänderung zuweist, und in Fig. 9F, die die
benötigte verdoppelte Farbkissenbewegung zeigt.
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Die voranstehenden illustrativen Sätze von
Zeitsteuerungsdiagrammen verdeutlichen dem
Durchschnittsfachmann die notwendigen Einstellungen des
Steuereinrichtungsprogramms, um die dort dargestellte
Ablaufsteuerung zu erreichen, und setzt den
Durchschnittsfachmann in die Lage, andere Zeitsteuerungen zur
Behandlung von Umschlägen mit unterschiedlicher Größe und
unterschiedlichen Gewicht bereitzustellen, um den
Postgutdurchsatz zu verbessern.
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Als ein Beispiel der vorangehenden Beschreibung zeigt Fig. 10
eine geeignetes Geschwindigkeitsprofil für ein Transportrad
200 in dem Nichtwiegemodus für einen schwereren Umschlag als
derjenige, der zum Bestimmen der Zeitsteuerung in Fig. 7
verwendet wird. Wie ersichtlich wird die maximale
Geschwindigkeit von 110 ips auf ungefähr 82 ips reduziert und
die Dauer einer maximalen Geschwindigkeit ist ebenfalls
erhöht worden, um sicherzustellen, daß der Umschlag noch die
richtige Druckerposition erreicht. Die Kurvendiskontinuität,
die bei 230 gezeigt ist, zeigt an, wenn der Transport, der
servogesteuert ist, beginnt, sich langsamer zu verzögern, so
daß er langsamer auf Null herunterkommt und anhält, weil das
System negative Geschwindigkeiten nicht einer Servosteuerung
unterziehen kann. Die reduzierte Geschwindigkeit für die
schwereren Umschläge neigt dazu, ein Rutschen und einen
Energieverbrauch zu reduzieren. Eine geeignete
Grobgeschwindigkeitssteuerung kann erhalten werden, indem die
ankommenden Poststücke in zwei Kategorien aufgeteilt werden,
die erste für Umschläge bis zu 3 - 4 Unzen Gewicht und die
zweite für schwerere Umschläge und durch Bereitstellen von
nur zwei Geschwindigkeitsprofilen, um den gesamten Bereich
von gewünschten Umschlaggewichten abzudecken.
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Fig. 11 zeigt ein geeignetes Geschwindigkeitsprofil der
Transporträder 200 für einen Umschlag, der länger als der in
Fig. 7 verarbeitete ist. wegen der erhöhten Länge ist
wiederum die maximale Geschwindigkeit auf ungefähr 82 ips
reduziert worden. Wiederum und wie aus Fig. 11 ersichtlich,
muß die maximale Geschwindigkeit für ein längeres Intervall
fortgesetzt werden, um das Anhalten des Umschlags an einer
richtigen Stelle sicherzustellen. Die bei 235 angegebene
Verzögerung ist das Ergebnis der Tatsache, daß die
Steuereinrichtung bis zu dem Zeitpunkt, nachdem die
Transportgeschwindigkeit des integrierten Moduls über den
verringerten Geschwindigkeitspegel hinaus beschleunigt hat,
nicht weiß, daß gerade ein längerer Umschlag verarbeitet
wird. Wenn aber die Steuereinrichtung aus den Sensoren
bemerkt, daß ein längerer Umschlag als ein normaler Umschlag
gerade verarbeitet wird, führt sie den Antrieb M6 während der
nächsten Abfragezeit auf eine Verzögerung, was er entlang der
Linie 235 macht, bis das gewünschte reduzierte Maximum
erhalten wird. Wie vorher erwähnt, sind die Daten zum
Durchführen einer derartigen Steuerung bereits in einer
Nachschlagtabelle für einen schnellen Zugriff von der
Steuereinrichtung gespeichert.
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Wenn der Klingenarm 212 bewegt wird, was einen möglicherweise
falsch verschlossenen Umschlag anzeigt, wird die
Vorwärtsgeschwindigkeit des
Verschließer-Ergreifungsspalt-Antriebs M4 auf seinem
Niedriggeschwindigkeitsmodus gehalten (s. Fig. 7C), was
ungefähr die Hälfte seines normalen Werts ist, und zwar für
eine kurze Zeitperiode, wie beispielsweise 40 ms, um zu
bestimmen, ob der Klingenarm 212 an seine Ausgangsposition
zurückgekehrt ist, was andeutet, daß der Umschlag OK ist und
normal verarbeitet werden kann. Dies wird die normale
Maschinenverarbeitung nur geringfügig verzögern. In diesem
Betriebsmodus werden deshalb alle Vorwärtsantriebe der
Maschine entsprechend um ungefähr den gleichen Betrag
verkleinert, so daß, wenn er für den
Verschließer-Ergreifungsspalt vorzugsweise ungefähr 50 % war,
dann würde er für die anderen Vorwärtsantriebe ungefähr 50 %
sein.
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Zusätzlich kann unter Bezugnahme auf die Fig. 7D und 7E der
Durchsatz weiter verbessert werden, indem das
Geschwindigkeitsprofil des
Singulator-Herausnahme-Ergreifungsspalt-Antriebs M3 so
eingestellt wird, daß die Oberflächengeschwindigkeit des
letzteren ungefähr die gleiche wie diejenige des
Singulatorvorwärtsantriebs über die Bänder 209 und des Motors
M2 ist, während sich der Umschlag unter der Steuerung von
beiden Vorwärtsantrieben befindet, aber wenn die hintere
Kante des Umschlags die Bänder 209 verläßt, dann kann die
Herausnahme-Ergreifungsspalt-Geschwindigkeit nach Wunsch
erhöht werden, um den Umschlag mit hoher Geschwindigkeit
durch den Verschließermodul zu führen.
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Fig. 12 zeigt mehrere andere Wellenformen, um die
Vielseitigkeit der Maschine zu illustrieren. Beispielsweise
zeigt Fig. 12C eine Situation, bei der der Umschlag während
der Periode, die mit 250 bezeichnet ist, sich unter der
Steuerung allein des Zuführers befindet, bei 251 der Umschlag
mit dem Verschließer-Transport in Berührung kommt und unter
einer gemeinsamen Steuerung bis zum Punkt 252 bleibt, wobei
an dieser Zeit der Umschlag den Herausnahme-Ergreifungsspalt
verläßt und beginnt, sich dem Transport des integrierten
Moduls anzunähern und somit auf die maximale Geschwindigkeit
von 110 ips beschleunigt wird.
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In Fig. 12D ist bei 260, 261 die Verzögerungsprofile für zwei
Umschläge mit unterschiedlichen Größen, 260 für einen kurzen
Umschlag und 261 für einen längeren Umschlag, gezeigt. Das
Ziel ist, sicherzustellen, daß beide bemessenen Umschläge
ungefähr 2 inch stromabwärts von der Herausnahme-Walze für
eine Dickenmessung und für eine Verschließungserfassung
anhalten.
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In Fig. 12B ist das Verzögerungsprofil für einen längeren
Umschlag gezeigt, dessen maximale Geschwindigkeit auf
ungefähr 82 ips reduziert wurde, um sicherzustellen, daß der
Umschlag an der geeigneten Druckposition anhält.
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Es läßt sich verstehen, daß allgemein der dickste größte
Umschlag den Durchsatz der Maschine steuert. Mit anderen
Worten, wenn die Maschine verlangsamt wird, um das größere
Poststück zu behandeln, sind auch das eine oder zwei
Poststücke dahinter der gleichen Verlangsamung ausgesetzt,
bis das größere Poststück ausgeworfen wird.
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Während die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben und dargestellt worden ist,
können viele Veränderungen und Modifikationen, so wie diese
einem Durchschnittsfachmann offensichtlich sind, darin
durchgeführt werden, ohne von der Erfindung, so wie sie durch
die Ansprüche, durch EPÜ-Artikel 69 und seinem Protokoll
definiert ist, abzuweichen.