DE69120871T2

DE69120871T2 - Einrichtung zum Sortieren von Produkten für Verpackungs- oder Kartoniermaschinen

Info

Publication number: DE69120871T2
Application number: DE69120871T
Authority: DE
Inventors: Mario Delsanto
Original assignee: Hitech Systems Srl
Current assignee: Hitech Systems Srl
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: IT9067468A0; EP0463610A2; EP0463610B1; IT9067468A1; EP0463610A3; IT1241263B; DE69120871D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sortieren generischer Produkte, insbesondere Produkte aus Zuckerwerk, pharmazeutische Produkte und ähnliches, für Verpackungs- oder Kartoniermaschinen. Die EP-A-124 177 offenbart eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Einrichtung.
Präziser betrifft die Erfindung Sortiereinrichtungen, die eine Gruppe von Bandförderern aufweisen, die eine Hauptstrecke festlegen, zum Fördern von Produktreihen, die quer zu dem Band entlang einer Hauptförderrichtung angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Quer-Förderern, die rechtwinklig zur Hauptförderrichtung verlaufen und die Linien von Produkten, die in ordentlich gebildeten Reihen angeordnet sind, empfangen und sie zu entsprechenden Verpackungs- oder Kartoniermaschinen zu fördern, die Übertragungseinrichtungen aufweisen, zum Verändern der Strecke der Produktreihen vom Hauptförderer zu jedem Quer-Förderer und die Steuermittel aufweisen, zum Betätigen der Transfereinrichtung entsprechend der Aufforderung durch die betreffende Verpackungsmaschine.
Der Hauptnachteil der gattungsgemäßen Sortiereinrichtungen ist die Zufallsverteilung der Produktreihen, die nach jedem Quer- Förderer eintritt und die einerseits die Produktreihen auf einem gattungsgemäßen Quer-Förderer unerreichbar machen kann, wenn die zugehörige Verpackungs- oder Kartoniermaschine sie anfordert und andererseits eine Ansammlung nicht verwendeter Produktreihen am Ende der Hauptstrecke bewirkt, mit der Konsequenz sie erneut in den Zyklus eingliedern zu müssen.
Um diesen starken Nachteil zu beseitigen wurde bereits vorgeschlagen, die Hauptförderstrecke mit einer Ansammlung von Förderern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und mit Transferförderern zu versehen, die stromabwärts der Ansammlung von Förderern angeordnet sind, die mit einer intermittierenden Vorschubbewegung versehen und geeignet sind die Produkte in den Querförderer, der die entsprechende Verpackungsmaschine beliefert oder in Abwesenheit eines Signales von der Maschine zu dem folgenden Bereich der Hauptstrecke zu übertragen.
Gemäß dieser bekannten Lösung ist jeder Ansammlungsförderer dazu vorgesehen den Fluß nur bis zu der Verpackungsmaschine zu regeln, die ihm stromabwärts nachgeordnet ist. Dadurch kann er leicht überfüllt sein, infolge der fortschreitenden Verstopfung des Hauptförderers, wenn der Hauptstrom für eine mehr oder weniger lange Zeitperiode (die von der Kapazität jedes Ansammlungsförderers abhängt) die Anforderung von Produkten, die zu der entsprechenden Verpackungsmaschine zu fördern sind, übersteigt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die Sortierlogik nicht von der Stromrichtung der Hauptstrecke abhängt, um sowohl die Bildung von Ansammlungsbereichen, die sich progressiv entlang der Strecke nach hinten erstrecken und die Verwendung von Ansammlungsförderern zu vermeiden; deren Kapazität größer wird als die Ausdehnung der Hauptstrecke und die Anzahl der durch sie belieferten Verpackungsmaschinen ansteigt.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, die wichtigen Ziele und anderes, das aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, dadurch gelöst, daß die Vorrichtung umfaßt:
- ein Paar einander gegenüberliegend angeordnete schwenkbare Umlenkarme, die winkelig bewegbar sind zwischen einer Position, in der sie zu den Verteilbändern fluchten und einer abgesenkten Position, in der das Ende jedes Armes im wesentlichen mit dem Hilfsband in Kontakt ist,
- erste optische Erfassungsmittel, die an den Enden der Hauptfördereinheiten angeordnet sind, die an jede Sortiereinheit angrenzen, und zweite optische Erfassungsmittel, die an den Enden jeder Sortiereinheit angeordnet sind,
- elektronische Prozessoren mit analogen Ausgängen, die mit den Bandantriebsmotoren verbunden sind und logischen Eingängen, die mit den Codiereinrichtungen der Motoren und den optischen Erfassungsmitteln verbunden sind und programmierbar sind, um Positionen zum Abstellen der Produktreihen auf den Verteilbändern jeder Sortiereinheit (in Bezug zu dem Hauptstrom) direkt oberhalb und unterhalb der gegenüberliegenden Umlenkarme zu erzeugen, und um immer mindestens eine der Abstellpositionen besetzt zu halten, damit der eine oder andere Umlenkarm abwechselnd eine Produktreihe auf dem Hilfsband der entsprechenden Sortiereinheit ablegen kann.
Weitere Eigenschaften und Vorteile werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, im Wege nicht beschränkender Beispiele, deutlich. Es zeigt:
Figur 1 - eine schematische Teilansicht der Einrichtung,
Figur 1a - eine Draufsicht gemäß Figur 1,
Figur 2 - eine Detailansicht nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab,
Figur 3 - eine weitere Ansicht gemäß Figur 1 im vergrößerten Maßstab,
Figuren 4 bis 13 - zu Figur 1 ähnliche schematische Ansichten entsprechender Betriebszustände der Einrichtung,
Figur 14 - ein Schaltbild der elektronischen Steuermittel der Einrichtung
Figuren 15, 15a, 15b, 15c, 15d - Flußdiagramme der Betriebsfolgen der Einrichtung.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 bezeichnen die Bezugsziffern 10, 11, 13 und 14 eine Mehrzahl von Hauptfördereinrichtungen und die Ziffer 12 eine zwischen den Haupteinheiten eingefügte Sortiereinheit.
Die Gruppe der Einheiten 10 bis 14 legt einen Hauptstrang 15 für die Förderung der Querreihen 16 von Produkten fest, beispielsweise Produkte aus Zuckerwaren, die kontinuierlich den Strang 15 aufwärts gefördert werden. Jede Reihe wird durch eine Produktlinie gebildet, die orthogonal oder im wesentlichen orthogonal in bezug auf die Hauptförderrichtung des Stranges 15 - wie durch Pfeil F bezeichnet - verläuft.
Jede Hauptfördereinheit umfaßt ein kistenförmiges Tragwerk 17, das mit Tragstützen 18 versehen ist, und ein zweiseitig gerichtetes Förderband 19, das durch ein Serie von Rollen geleitet und durch einen Motor M angetrieben wird, mit dem ein Geschwindigkeitsdetektor DT (in Figur 14 dargestellt) und eine Winkelstellung-Codiereinrichtung E, im allgemeinen als Codiereinrichtung" bezeichnet, verbunden sind.
Jede Sortiereinheit weist ein kastenförmiges Tragwerk 20 auf, das sich zur Hauptförderrichtung F senkrecht erstreckt und ein Sortierband 21 aufweist, das in einer senkrecht zur Hauptförderrichtung verlaufenden Richtung f bewegbar und benachbart zu einer Seite des Tragwerks 20 untergebracht ist, und ein Hilfsband 22, das angepaßt ist, um Produktreihen 16 den Sortierbändern 21 zuzuführen. Das Hilfsband 22, das ebenfalls zweiseitig gerichtet ist, ist durch Rollen hindurchgeführt, bewegt sich in einer zu der Hauptförderrichtung parallelen Richtung und wird durch einen Motor M angetrieben, dem ein Geschwindigkeitsdetektor DT und eine Codiereinrichtung E zugeordnet ist.
Wie deutlich in den Figuren dargestellt, ist die Förderebene der Bänder 21 und 22 in bezug auf die Hauptförderebene der Bänder 19 abgesenkt. An beiden Seiten des zentralen Tragwerks 20 sind Verteileinheiten 24 - 25 vorgesehen, die zu den Bändern 19 ausgerichtete Verteilbänder 26 - 27 und insbesondere einen ersten Umlenkarm 28 und einen zweiten Umlenkarm 29, die einander gegenüberliegend angeordnet und von einer Position, in der sie zu den Verteilbändern 26 - 27 fluchten in eine abgesenkte Position, in der das Ende jedes Armes im wesentlichen mit dem Hilfsband 22 in Kontakt ist, winkelig bewegbar sind.
Es sind entsprechende fluidbetätigbare Hubstempel 30 bis 31 vorgesehen, um die Winkelbewegung der Umlenkarme 28 bis 29 sicherzustellen. Die Verteilbänder 26 - 27 sind ebenfalls zweiseitig gerichtet und werden durch entsprechende Motoren M, denen Geschwindigkeitsdetektoren und Codiereinrichtungen E zugeordnet sind, angetrieben.
Erste, beispielsweise durch Photozellen gebildete, optische Erfassungsmittel 32 - 33 und 32a - 33a sind an den unteren und oberen Enden (relativ zum Hauptstrom) der Hauptfördereinrichtungen 11 - 13, die sich an jede Sortiereinheit 12 anschließen, angeordnet und zweite Erfassungsmittel 34 - 35 sind an den Enden der Verteileinheiten, die jede Sortiereinheit flankieren, angeordnet. In bekannter Weise angetriebene, zurückschiebbare Ausrichtschranken 40-41-42 sind zwischen den Hauptfördereinheiten 11-13 und den Verteileinheiten 24 und 25 und zwischen dem Hilfsband 22 und dem Sortierband 21 zwischengeordnet. Die Schranken sind, wenn sie angehoben sind, angepaßt, um die Ausrichtung der Produkte, die jede Reihe 16 bilden wiederherzustellen und um zwei Reihen, die gemeinsam dichter bewegt wurden zu separieren und insbesondere um die richtige Übertragung jeder Reihe vom Hilfsband 22 zum Sortierband 21 zu gestatten.
Die logischen, von der Codiereinrichtung E und den optischen Erfassungsmitteln stammenden Signale werden an einen elektronischen Mikroprozessor 55, der beispielsweise durch einen bekannten PLC (Figur 14) gebildet wird, geleitet. Der Mikroprozessor ist programmiert, um Abstellpositionen H-K für die Produktreihen auf den Verteilbändern 26-27 direkt stromaufwärts und stromabwärts (in bezug auf die Hauptförderrichtung F) der gegenüberliegenden Umlenkarme 28-29 zu erzeugen, und um immer mindestens eine der Abstellpositionen besetzt zu halten, damit der eine oder andere Umlenkarm abwechselnd eine der Reihen der abgestellten Produkte auf dem Hilfsband 22 der Sortiereinheit 12 ablegen kann.
Vorausgesetzt, daß nicht nur die Abstellpositionen H-K sondern auch die weiteren Positionen X, Y und Z der Produktreihen oder Produktlinien auf dem Sortierband 21 und auf dem Hilfsband 22 und die Positionen T, V und W auf der Hauptstrecke 15 wichtig sind, arbeitet die Vorrichtung wie folgt:
Wie Figur 4 zeigt ist eine der Fördereinheit 11 zugeführte und durch den Sensor 32 erfaßte Produktreihe 160 gezwungen, so weit vorzurücken, bis sie die Position T erreicht und besetzt. Wenn diese Position erreicht wurde, stoppt der Sensor 33 mittels des PLC den Motor der Einheit 11 (Figuren 4 und 5). Zwischenzeitlich ist möglicherweise eine Reihe 161 in der Position V auf dem Verteilband 26 präsent und ist gezwungen bis in die Abstellposition H vorzurücken und eine Reihe 16, die derzeit in der Abstellposition H präsent ist wird auf dem Hilfsband 22 durch Absenken des Umlenkarmes 28 und den Vortrieb des Verteilbandes 26, das anhält, wenn die Reihe 161 die Abstellposition H erreicht, auf dem Hilfsband 22 abgestellt. Das sich übereinstimmend mit der Hauptstromrichtung F bewegende Band 22 bewegt die Reihe 16 in die Position Y (Figur 5). Dann schwenkt der Umlenkarm in seine funktionslose Lage zurück und der sich zu dieser Zeit in einer entgegengesetzt zu dem Hauptstrom F bewegende Förderer 22 übergibt die Reihe 16 auf den Förderer 21, nachdem die Schranken 22 abgesenkt wurden (Figur 6).
Da das Hilfsband 22 nun frei ist, wird eine Produktreihe darauf abgelegt um dort während des Wartens auf die Übertragung auf den Gurt 21 abgestellt zu bleiben. Wenn die Reihe 161 in der Position H präsent ist, hat diese Reihe Priorität auf dem Band 22 in der bereits beschriebenen Art abgelegt zu werden. Wenn stattdessen die Position H momentan unbesetzt ist, wird eine bereits in der Position K abgestellte Produktreihe 162 auf dem Gurt 22 infolge der Bewegung des Verteilbandes 27, das sich entgegen der Hauptstromrichtung F bewegt, auf dem Band 22 infolge des gleichzeitigen Absenkens des Armes 29 (Figur 7) abgestellt.
Die Reihe 162 verbleibt auf dem Band 22 in der durch den Buchstaben Z bezeichneten Warteposition, um auf das Band 21 übergeben zu werden, sowie ein Signal von der Verpackungsmaschine das letztere Band von der Reihe 16 befreit, die darauffrüher übergeben wurde. Während dieses Wartens setzt sich die Übertragung der Reihen in folgender Weise fort: eine in der Position T ruhende Reihe 160 wird auf dem Band 26, das sich in Stromrichtung F in die Position V bewegt, gegeben, um sich infolge der übereinstimmenden Bewegung des Bandes 27 eine in der Position H präsente Reihe 163 in die Position K zu bewegen, (da die Bänder 21 und 22 besetzt sind) und gleichzeitig um die Reihe 160 in die Position H, die von der Reihe 163 freigemacht wurde (Figur 9) zu bewegen, fluchten die Arme 28 und 29 mit den Bändern 26 und 27.
Während dieses Übergangs erreicht eine neue Reihe 164 die Position T auf der Fördereinheit 11, das Abstellen der Reihen in den Positionen T, H und K wiederherstellend (Figur 9).
Bei Abwesenheit eines Signals auf dem Band 21 wird die Reihe 164 auf die Verteileinheit 24 in Position V (Figur 10) übergeben; diese Einheit startet ihr eigenes Band 26, die Reihe 164 in die Position H übertragend und die Reihen 160 und 163 nach K und W nach dem Absenken der Schranke 41 bewegend, während eine neue Reihe 165 auf die Einheit 11 übergeben wird (Figur 13).
Die Reihen werden dadurch entlang der Hauptstromrichtung übergeben und mindestens eine der Abstellpositionen H-K jeder Sortiereinheit 12 ist konstant mit einer Produktreihe besetzt, um das Hilfsband 22 der Übertragungseinheiten konstant versorgt zu halten.
Die Programmierung der zuvor beschriebenen Bewegungen wird durch den PLC 50 erfüllt, mit logischen Eingängen SEN, die die Impulse der optischen Sensoren 32-33-34-35, 32a-33a empfangen und mit einem Zähler COU, der die durch die Codierer E1...En erzeugten Impulse empfängt, die zu den von den bewegten Reihen eingenommenen Abständen korrespondieren.
Der Speicher MM des PLC 50 speichert die Programmdaten, die im wesentlichen die Stopp- und Startbefehle aufweisen, die zu den wichtigen Positionen H, K, T, V, W auf dem Hauptstrang 15 und X, Y, Z auf dem Sortier- und Hilfsbändern 21-22 korrelieren.
Mit den analogen Ausgängen ANL des PLC verbundene Treiber 51 treiben die Motoren und steuern ihre Rotation mittels Rückkopplungskreisen CRA, die Geschwindigkeitsdetektoren DT1...DTn aufweisen, die den Motoren M1...Mn zugeordnet sind.
Alternativ zu Geschwindigkeitsdetektoren ist es möglich, Winkelpositioniereinrichtungen oder in anderen Fällen analoge Generatoren, die zu der Drehgeschwindigkeit der Motoren proportionale Signale generieren, zu verwenden.
Die Betriebsfolgen, die in dem PLC gespeichert sind, sind deutlich zusammengefaßt in den Flußdiagrammen der Figuren 15 bis 15d, die unmittelbar für den Techniker auf der Grundlage der vorhergehenden Beschreibung verständlich sind. In diesen Flußdiagrammen steht "Flagge" für einen Binärindikator, Position "1" steht für "optischer Detektor unterbrochen" und entsprechend für "Station besetzt", Position "0" steht für "Detektor und Station frei":
- das Diagramm nach Figur 15 bezieht sich auf den Betriebszyklus einer Hauptfördereinheit wie 11, die relativ zu der Förder richtung (F) oberhalb einer Sortiereinheit wie 12 angeordnet ist;
- das Diagramm nach Figur 15a bezieht sich auf den Betriebszyklus der Sortiereinheit 12 und hauptsächlich auf die Kriterien zur Bewegung des Hilfsbandes 22; die Ausdrücke "Vorwärts" und "Rückwärts" beziehen sich auf die Hauptförderrichtung F;
- das Diagramm nach Figur 15b bezieht sich auf den Betriebszyklus der Verteileinheit 24;
- das Diagramm nach Figur 15c und das Diagramm nach Figur 15d betreffen den Betriebszyklus der Verteileinheit 25 in der entsprechenden Betriebsbedingung mit Vorwärts- und Rückwärtsbewegung.
Die Details zur Ausführung der Erfindung und deren Ausführungsbeispiele können natürlich breit variiert werden, ohne das Erfindungskonzept in bezug auf das was im Wege nicht beschränkender Beispiele beschrieben und illustriert wurde zu verändern und ohne dadurch den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Wo technische Merkmale in irgendeinem Anspruch durch Bezugszeichen gefolgt werden, wurden diese einzig für den Zweck der Steigerung der Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt und entsprechend haben solche Bezugszeichen keinen beschränkenden Einfluß auf dem Schutzbereich jedes Merkmals, das beispielhaft durch solche Bezugszeichen identifiziert wurde.

Claims

1. Einrichtung zum Sortieren von Produkten für Verpackungs- oder Kartoniermaschinen mit einem Hauptstrang (15) zum Fördern von quer zur Förderrichtung (F) angeordneten Reihen (16) oder Linien von Produkten und einer Mehrzahl von Querförderern , die die in Reihen oder Linien angeordneten Produkte in richtiger Weise empfangen und sie der Verpackungs- oder Kartoniermaschine zuführen, aufweisend:

- eine Mehrzahl von nebeneinander in Reihe angeordnete, den Hauptförderstrang für die Produktreihen festlegende Hauptfördereinheiten (10,11,13,14), wobei jede Einheit ein zweiseitig gerichtetes Band (19) und einen Bandantriebsmotor (M), dem ein Geschwindigkeitsdetektor (DT) und eine Codiereinrichtung (E) zugeordnet ist, aufweist;

- eine Mehrzahl von zwischen den Hauptfördereinheiten (10,11,13,14) angeordnete Sortiereinheiten (12), jeweils mit einem rechtwinklig zur Richtung der Bänder der Fördereinheiten (10,11,13,14) bewegbaren Sortierband (21), einem Hufsabstellband (22) zum Zuführen von Produktreihen zum Sortierband (21), ein Paar Verteilbänder (26,27), von dem jedes von einem Motor (M) angetrieben wird, dem ein Geschwindigkeitsdetektor (DT) und eine Codiereinrichtung (E) zugeordnet ist, wobei sich die Verteilbänder (26,27) an die Hauptfördereinheiten anschließen, gekennzeichnet durch

- ein Paar einander gegenüberliegend angeordnete schwenkbare Umlenkarme (28,29), die winkelig bewegbar sind zwischen einer Position, in der sie zu den Verteilbändern (26,27) fluchten, und einer abgesenkten Position, in der das Ende jedes Armes (28,29) im wesentlichen mit dem Hilfsband (22) in Kontakt ist,

- erste optische Erfassungsmittel (32,33), die an den Enden der Hauptfördereinheiten (10,11,13,14) angeordnet sind, die an jede Sortiereinheit (12) angrenzen und zweite optische Erfassungsmittel (34,35), die an den Enden jeder Sortiereinheit (12) angeordnet sind,

- elektronische Prozessoren (50) mit analogen Ausgängen (ANL), die mit dazwischenliegenden Treibern (51) mit den Bandantriebsmotoren verbunden sind, und mit logischen Eingängen (SEN), die mit den Codiereinrichtungen der Motoren (M) und den optischen Erfassungsmitteln (32,33,34,35) verbunden sind, und programmiert sind, um Positionenen (H,K) zum Abstellen der Produktreihen auf den Verteilbändern (26,27) jeder Sortiereinheit (12) direkt oberhalb und unterhalb der gegenüberliegenden Umlenkarme zu erzeugen, und um immer mindestens eine der Abstellpositionen besetzt zu halten, damit der eine oder der andere Umlenkarm (28,29) abwechselnd eine Produktreihe auf dem Hilfsband (22) der entsprechenden Sortiereinheit (12) ablegen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfördereinheit (10,11,13) ein kistenförmiges Tragwerk (17) umfaßt, das Tragstützen (18) aufweist, und die zweiseitig gerichteten Förderbänder (19) und den Bandantriebsmotor (M), dem die Geschwindigkeitsmeßmaschine (DT) und der Codierer (E) zugeordnet sind, aufnimmt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sortiereinheit (12) ein zentrales kastenförmiges Tragwerk (20) aufweist, das das sich in einer Richtung (f), rechtwinklig zur Hauptförderrichtung (F) bewegende Sortierband (21) und das Hilfsband (22), das sich zweiseitig gerichtet parallel zur Hauptförderrichtung (F) bewegt, aufnimmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderebenen des Hilfsbandes (22) und des Sortierbandes (21) jeder Sortiereinheit in bezug auf die Förderebene der Hauptfördereinheiten (10,11,13,14) abgesenkt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch fluidbetätigbare Hubstempel (30,31) zum Bewegen jedes Umlenkarmes (28,29) aus der fluchtenden Position in die abgesenkte Position und umgekehrt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Prozessoren durch ein PLC (50) mit logischen Eingängen (SEN), die mit dem ersten und zweiten optischen Erfassungsmittel (32 bis 35) verbunden sind gebildet werden, ein Zähler (COU) Eingänge, die mit den Codiereinrichtungen (E) der Motoren (M) verbunden sind, und analoge Ausgänge (ANL) zum Steuern der Treiber (51) der Motoren aufweist.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zwischen jedem Motor (M) und dem Treiber (51) angeordneten Rückkopplungskreis (CRA) und dem den jedem Motor zugeordneten Geschwindigkeitsdetektor (DT) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor programmiert ist, die Produktreihen (16,160 bis 165) zu Sequenzen zu sortieren wie sie in den beigefügten Ablaufdiagrammen dargestellt sind.