DE69300686T2

DE69300686T2 - System zum Handhaben von Gegenständen, insbesondere für selbsttätige Postsortiermaschine.

Info

Publication number: DE69300686T2
Application number: DE69300686T
Authority: DE
Inventors: Daniel Abraham; Frederic Mestrallet; Laurent Pellegrin; Olivier Roch
Original assignee: Cga Hbs
Current assignee: Solystic SAS
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2013-03-03
Also published as: CA2090826C; CA2090826A1; DE69300686D1; ATE129481T1; FR2688205A1; US5452985A; ES2078807T3; JPH0724812B2; FR2688205B1; EP0559553B1; EP0559553A1; JPH06453A

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Manipulation von Gegenständen, insbesondere für eine automatische Postsortiermaschine.
Eine automatische Postsortiermaschine enthält im allgemeinen folgende Elemente:
- ein Vorratsmagazin, in das der Benutzer die zu behandelnde Post bringt. Die Post wird dann erfaßt und vor einen Stapler gebracht (siehe beispielsweise US-A-3 865 365);
- einen Vereinzeler, dessen Aufgabe es ist, die Briefe oder ähnlichen Gegenstände einzeln auf ein Transportsystem zu bringen;
- einen mit einem Mikroprozessor versehenen Lesekopf, der vor dem Transportsystem sitzt, um jeden Brief oder jedes Poststück zu identifizieren und ihm eine Verteilzone entsprechend dem endgültigen Ziel zuzuweisen, wobei diese Verteilzonen Fächer und/oder Stapler sind;
- eine Reihe von Fächern oder Stapeln, deren Anzahl gemäß den Maschinen variiert, die die vorher verteilten Briefe aufnehmen sollen, wobei jedes Fach oder jeder Stapel ein bestimmtes Verteilziel repräsentiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung eines Stapels, der vorzugsweise mit ergänzenden Mitteln versehen ist, um die Manipulation des Stapels zu erleichtern.
Der zunehmende Einsatz der automatischen Postsortierung hat zur Entwicklung einer Sortiermaschine für kleine Verteilzentren geführt, die eine Vorsortierung sowie die Verteilsortierung gewährleisten, bei der es sich um die letzte durchzuführende Sortierung vor der Verteilung an die Postkunden handelt. Es ergaben sich Probleme bezüglich der Größe der Verteilmaschinen und ihres Raumbedarfs, so daß man die Anzahl der Verteilrichtungen und damit die Anzahl der Stapel oder Fächer der Maschine optimieren wollte. Es ergibt sich, daß eine Vorsortierung oder eine Verteilsortierung durch eine Maschine erreicht werden kann, die weniger Verteilfächer als früher hat, sofern man die Anzahl der Verteildurchläufe erhöht.
Die Wirtschaftlichkeit der Maschinen hängt dann von einer sehr guten Betriebsorganisation ab, bestehend aus der Verringerung der Totzeiten, der Vermeidung von unnützen Manipulationen des Postguts, einer Verringerung des Bedienungspersonals usw. Der größte Gewinn an Wirtschaftlichkeit ergibt sich bei der Verteilsortierung, d.h. bei der Vorbereitung der Post für den Briefträger. Die Vorbereitung der Post für den Briefträger erfordert, daß die Post nach einer genau zu beachtenden Reihenfolge geordnet wird. Die Einordnung der Post muß der tatsächlichen Runde des Briefträgers entsprechen. Je nach der Anzahl von zu verteilenden Briefen kommt zur gewählten Sortiermethode und der Anzahl der oben erwähnten Ziele die Forderung nach einer hohen Postverteilqualität, die eine unbedingte Beachtung der richtigen Einordnung der Briefe während des Verteilprozesses erfordert.
Diese Verteiltechniken können erfolgreich verwirklicht werden, wenn man die folgenden Bedingungen beachtet: Die Poststücke müssen innerhalb jedes Stapels ihren Platz behalten und die Stapel dürfen zwischen den verschiedenen Verteildurchläufen nicht vermischt werden, d.h. im Augenblick der Manipulation der Gegenstände jedes Stapels einerseits auf dem Vorratsmagazin der Maschine und andererseits in der Ausgangszone am Ende der Verteilung.
Mit anderen Worten muß das System zur Manipulation von Gegenständen zur Durchführung der oben definierten Verteilprozesse möglichst gut die Funktionen der Stapelung, des einfachen Transfers von Hand von einem Stapel zu einem anderen ohne Veränderung der Reihenfolge der Gegenstände und die Entleerung des Stapels in das Ausgangsfach für die Poststücke gewährleisten.
Ziel der Erfindung ist es also, ein solches System zur Manipulation von Gegenständen anzugeben, das die oben angegebenen Aufgaben unter Bedingungen erfüllt, die auf kleine Verteilzentren anwendbar sind, d.h. auf Zentren, in denen wenig Platz zur Verfügung steht und damit kompakte Maschinen gefordert werden, die von nur einer Person bedient werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist das System zur Manipulation von Gegenständen, das ein eine waagrechte Arbeitsfläche definierendes Gestell enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter Mittel unterhalb einer Öffnung in der Arbeitsfläche zur Halterung eines Korbes, der letztlich die Gegenstände aufnehmen soll, eine längliche Platte, die um eine Achse schwenken kann, die horizontal und senkrecht zur Längsrichtung der Platte verläuft, wobei die Platte in einer ersten waagrechten Stellung die Öffnung verschließt und in eine geschwenkte Stellung gebracht werden kann, in der eines der Enden der Platte in den Korb hineinragt, und Mittel zum Halten der Gegenstände aufweist, die längliche Tragemittel enthalten, welche parallel zur Längsrichtung der Platte in deren waagrechter Stellung verlaufen und bezüglich der Arbeitsfläche zumindest in der senkrechten Richtung unbeweglich bleiben, daß ein erstes Halteelement für die Gegenstände mit einem ersten Ende der Tragemittel fest verbunden ist und ein zweites Halteelement für die Gegenstände bezüglich der Tragemittel beweglich montiert ist und durch diese geführt wird, wobei elastische Mittel das zweite Halteelement gegen das erste Halteelement drücken und Anschlagmittel zum Positionieren der Gegenstände mit den Tragemitteln fest verbunden sind und zur Platte parallel verlaufen, so daß, wenn die Platte sich in ihrer horizontalen Stellung befindet, die Gegenstände zwischen den beiden Halteelementen gestapelt werden können, wobei sie auf der Platte ruhen und an den Anschlagmitteln anliegen, während die Gegenstände in den Korb gelangen können, wenn die Platte gekippt wird.
Man erkennt, daß das System tatsächlich die oben angegebenen Forderungen erfüllt. Die aus der Platte und den Haltemitteln gebildete Einheit stellt den Stapel dar, in dem die Gegenstände in einer ganz genauen Reihenfolge gehalten werden können, was die Aufgabe des Stapels erfüllt. Außerdem ist es möglich, alle Gegenstände aus dem Stapel zu entfernen und auf einem anderen Teil des waagrechten Arbeitstisches anzuordnen, was die Transferfunktion realisiert. Schließlich ist es aufgrund der Schwenkmöglichkeiten der Platte möglich, den Stapel unmittelbar in das endgültige Verteilfach für die verteilten Gegenstände zu entleeren, nachdem die verschiedenen Verteiloperationen durchgeführt wurden, wobei ihre Reihenfolge unverändert bleibt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Halten der Gegenstände in waagrechter Richtung beweglich bezüglich des Gestells in einer Längsrichtung der Platte. Dieses letztgenannte Merkmal erleichtert die Transferoperation, d.h. das Ergreifen der verschiedenen im Stapel liegenden Gegenstände mit der Hand, da der Benutzer die Haltemittel zu sich her ziehen kann und damit das Ergreifen der Gegenstände erleichtert wird.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht beschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels und den beiliegenden Zeichnungen hervor.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte Ansicht des Staplers von oben.
Figur 2 zeigt vereinfacht und von der Seite den Stapler und das endgültige Zielfach für die Gegenstände.
Figur 3 zeigt den Stapler in Perspektive von unten.
Figur 4 zeigt vereinfacht von oben die Oberseite der Sortiermaschine mit der Anordnung der verschiedenen Stapler.
Figur 5 zeigt den Stapler mit seinen Hilfsmitteln für den Transfer von der Seite.
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt des Staplers aus Figur 5 von oben.
Figur 7 zeigt den Stapler aus Figur 5 von links.
Die Figuren 8a bis 8d zeigen vereinfacht das Leeren des Staplers in ein Zielfach.
Anhand der Figuren 1 und 2 wird nun das Prinzip des erfindungsgemäßen Staplers beschrieben. Er besteht im wesentlichen aus einer länglichen Platte 10, die ausreichend steif ist, um alle zu stapelnden Gegenstände aufzunehmen. Die Platte 10 enthält ein erstes freies Ende 12 und ein zweites Ende 14, das einen Griff 16 zum Ergreifen der Stapelplatte 10 aufweist, damit die Gegenstände umgeleert werden können. Wie nachfolgend erläutert wird, ist die Platte 10 schwenkbar gelagert. In ihrer waagrechten Lage verschließt die Platte 10 eine Öffnung 18 in der Arbeitsfläche 20 der Sortiermaschine. Unterhalb der Öffnung 18 liegt ein Korb 22, der in der richtigen Reihenfolge die verschiedenen Gegenstände nach ihrer endgültigen Sortierung aufnehmen soll. Dieser Korb 22 ruht auf einem Strukturelement 24 des Gestells der Sortiermaschine.
Der Stapler enthält weiter Haltemittel 26. Diese Haltemittel für die Gegenstände enthalten Tragemittel 28, die parallel zur großen Länge der Platte 10 auf einer ihrer Seiten angeordnet sind. Auf den Tragemitteln 28 ist eine erste Halteplatte oder Palette 30 befestigt, die mit dem Ende der Tragemittel 28 in der Nähe vom Ende 12 der Platte 10 fest verbunden ist. Zu den Haltemitteln 26 gehört eine zweite Halteplatte 32, die allgemein parallel zur Halteplatte 30 ausgerichtet ist und translatorisch parallel zur großen Länge der Platte 10 durch eine Hülse 36 geführt wird, die auf einer mit den Tragemitteln 28 fest verbundenen Stange 38 gleitet. Ein elastisches System, das beispielsweise aus einer Spiralfeder 40 besteht, die mit den Tragemitteln fest verbunden ist, drückt die zweite Halteplatte 32 gegen die erste Halteplatte 30. Schließlich enthalten die Tragemittel 28 eine senkrechte Ausrichtplatte 42, die weiter unten beschrieben wird und parallel zur Stapelplatte 10 verläuft.
Bereits hier erkennt man, daß die verschiedenen Gegenstände hochkant und senkrecht auf der Platte 10 stehen und zwischen den Halteplatten 30 und 32 unter der Wirkung des Federsystems 40 gegeneinander gedrückt werden, wobei eine der Kanten jedes Gegenstands an der senkrechten Ausrichtplatte 42 anliegt.
Weiter unten wird erläutert, daß die Haltemittel 26 vorzugsweise bezüglich des Gestells der Maschine 20 nicht festgelegt sind, sondern waagrecht in Längsrichtung der Platte 10 verschoben werden können, so daß die Gegenstände auf dem Stapler insgesamt zum Benutzer hin geschoben werden können, während die Stapelplatte 10 unbewegt bleibt.
Um das Umleeren ohne Veränderung der Reihenfolge der Gegenstände von der Stapelplatte 10 in den Korb 22 zu erlauben, kann die Platte 10 aus ihrer waagrechten Lage in eine Schräglage geschwenkt werden. Um diese Schwenkbewegung zu erlauben, besitzt die Platte 10 auf jeder ihrer Seiten eine Rolle 44 und 46. Jede Rolle wirkt mit einem seitlichen Führungselement zusammen, das ortsfest auf dem gerüst der Maschine befestigt ist. Das Führungselement enthält einen ersten Bereich 48, der eine Rampe 50 bildet, und einen zweiten waagrechten Bereich 52, wobei zwischen diesen beiden Bereichen ein Abstand 54 besteht, der durch eine mit einer Feder versehene Klinke 55 überbrückt werden kann. Außerdem ist zur Führung der Schwenkbewegung der Platte 10 bezüglich des Gestells der Maschine am Ende 14 der Platte 10 ein Mechanismus zur Kontrolle der Bewegung der Platte vorgesehen. Dieser Mechanismus, der in Figur 3 besser zu sehen ist, besteht in erster Linie aus eine gleitenden Platte 56, die in Schienen 58 auf der Unterseite der Platte 10 verläuft. Die Verschiebungen der Platte 56 werden durch Anschläge 60 und 62 begrenzt, die an der Unterseite der Platte 10 angebracht sind. Ein geknickter Arm 70 bildet ein erstes Ende, das an der Platte 56 um eine Achse 72 schwenkbar befestigt ist und dessen anderes Ende um eine Achse 74 schwenkt, die in einem mit dem Gestell 20 der Maschine fest verbundenen Bauteil 76 schwenken kann. Ein elastisches System 78 ist einerseits mit dem festen Bauteil 76 und andererseits mit dem Punkt 80 der Arme verbunden, der zwischen der Schwenkachse 72 und dem Knickpunkt 83 jedes Arms liegt.
Die Manipulation der Stapelplatte 10 zum Umleeren der auf ihr befindlichen Gegenstände in den Korb 22 geschieht folgendermaßen: Der Benutzer ergreift die Platte 10 am Griff 16 und hebt sie an. Dabei hält sie unter der Wirkung der Feder 78 des Arms 70 die gleitende Platte 56 am Anschlag 62. Die Platte 10 verschiebt sich dann leicht nach hinten. Bei dieser Bewegung rollen die mit der Platte 10 fest verbundenen Rollen 44 und 46 auf den Führungselementen 48 und führen gleichzeitig zu einer Anhebung der Platte 10 unter der Wirkung der Rampe 50. Dieses Anheben der Platte 10 führt unter der Wirkung der zugeordneten Feder zum Anheben der Klinke 55, die so den Abstand 54 zwischen den seitlichen Führungselementen 48 und 52 freigibt. Der geknickte Arm 70 beendet unter der fortdauernden Wirkung der Feder 78 seine Bewegung um die Achse 74, die sich auf einem Anschlag 82 abstützt, und bewegt so die Platte 10, deren Rollen 44 und 46 in den Bereich des Abstands 54 zwischen den seitlichen Führungselementen gelangen, so daß die Platte 10 mit den auf ihr gestapelten Gegenständen in eine Schwenkbewegung um die Achse 72 gelangt. Das Ende 12 der Platte 10 legt sich auf den Boden des Korbs 22. Das Ende 12 der Platte 10 ist an das Profil des Korbs 22 exakt angepaßt. Der Stapel von Gegenständen gleitet also teilweise auf der Platte 10 in den Korb 22 hinein. Während dieser Bewegung bleiben die Gegenstände in der gleichen Reihenfolge, in der sie auf der Platte 10 gestapelt worden sind. Um das Umleeren zu beenden, hebt der Benutzer die Platte 10 am Griff 16 weiter an. Die Platte 10 gleitet auf der Gleitplatte 56 und dreht zugleich um die Achse 72. Das Ende 12 der Platte 10 bleibt dabei mit dem Boden des Korbs 22 immer noch in Berührung. Bei dieser Bewegung gleitet der Rest der Gegenstände von der Platte 10 in den Korb 22. Wenn die Platte 10 senkrecht liegt, ist der ganze Stapel von Gegenständen, typisch von Briefen, hochkant in den Korb 22 in derselben Reihenfolge wie auf dem Stapler gelangt.
Die Fortsetzung der Bewegung der Platte 10 besteht darin, daß diese wieder in die waagrechte Ursprungslage gebracht wird. Hierzu hebt der Benutzer die Platte 10 weiter an, bis der Anschlag 60 mit der gleitenden Platte 56 in Kontakt gelangt. Die Rollen 44 und 46 der Platte 10 verlaufen unter den seitlichen Führungselementen 48 und 52. Der Benutzer neigt die Platte 10 in einer Drehung um die Achse 72 zu sich her und schiebt sie dann zurück, so daß die Rollen 44 und 46 mit den seitlichen Führungselementen 48 und 52 in Kontakt kommen. Bei dieser Rückwärtsbewegung senken die Rollen 44 und 46 die Klinken 55 ab und schließen den Abstand 54 zwischen den Führungselementen. Der Anschlag 62 der Platte 10 kommt mit der Platte 56 in Berührung, so daß der geknickte Arm 70 zurückgeschoben wird. Der Benutzer übt eine größere Kraft als die der Feder 78 aus, bis die Platte 10 wieder in der waagrechten Lage ist, in der die Öffnung 18 der Arbeitsplatte 20 der Maschine sich schließt. Der Stapler ist nun bereit, neue Gegenstände aufzunehmen.
Die Figuren 8a bis 8d zeigen die verschiedenen Phasen und die verschiedenen Stellungen der Platte 10 während des Umleerens von Gegenständen von der Platte 10 in den Korb 22.
In obiger Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Trage- und Haltemittel 26 bezüglich der Arbeitsfläche 20 der Sortiermaschine unbeweglich sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Trage- und Haltemittel waagrecht zwischen einer Ruhestellung und einer an den Benutzer angenäherten Stellung verschoben werden. In Figur 4 sind die Haltemittel 26 in der Ruhestellung und die Haltemittel 262 in der dem Benutzer angenäherten Stellung gezeigt. Man versteht, daß in dieser zweiten Stellung der Stapel von Gegenständen näher beim Benutzer ist, was natürlich die Überführung der Gegenstände von den Haltemitteln zur Transferzone 84 der Sortiermaschine erleichtert. Wie weiter unten bei dieser Verschiebung erläutert wird, bleibt die Stapelplatte 10 unbewegt, und nur die Tragemittel und damit die Halteelemente 30 und 32 werden verschoben. In der verschobenen Stellung der Tragemittel 26 bleiben manche Gegenstände hochkant auf der Platte 10, während andere sich in der Transferzone 84 befinden.
Nun wird anhand insbesondere der Figuren 5 bis 7 eine bevorzugte Ausführungsform der Tragemittel 26 beschrieben, bei der diese Verschiebung möglich ist. Figur 7 zeigt die senkrechte Ausrichtplatte 42, die die Basis der Tragemittel 26 bildet. Diese Ausrichtplatte 42 ist in Richtung der Länge der Platte 10 über Kugelgleitbahnen 90 gleitend befestigt, die einerseits an der Ausrichtplatte 42 und andererseits an einer Platte 92 befestigt sind, die am Gestell der Sortiermaschine befestigt ist. Die Tragemittel 26 werden in der Ruhestellung von einem ortsfesten Magneten 94 gehalten, der mit einem Ende 96 der senkrechten Ausrichtplatte 42 zusammenwirkt. Das andere Ende 98 der Ausrichtplatte 42 ist mit einem Griff 100 versehen. Außerdem versucht eine Feder 102 die Ausrichtplatte 42 in die Ruhestellung zu bringen, wenn diese Platte in die dem Benutzer nahe Stellung gebracht wurde. Kugelklinken 104 ermöglichen es beispielsweise, die Ausrichtplatte 42 vorübergehend in der dem Benutzer nahen Stellung während der Entnahme der Gegenstände zu halten.
Um einen Transfer durchzuführen, zieht der Benutzer die Ausrichtplatte 42 mit Hilfe des Griffs 100 zu sich her. Hierbei wird der gesamte Stapel von Gegenständen, der zwischen den beiden Halteplatten 30 und 32 komprimiert ist, dem Benutzer angenähert, indem die Kante der Gegenstände auf der Stapelplatte 10 und dann teilweise auf der Transferzone 84 gleitet. In dieser Stellung kann der Benutzer den Stapel von Gegenständen leicht ergreifen und vom Stapler entnehmen.
Unter der Wirkung des elastischen Systems 40 gelangt die Halteplatte 32 in Kontakt mit der ortsfesten Halteplatte 30 und schlägt an dieser an. Unter der Wirkung dieses Anschlags wird die Kugelklinke 104 freigegeben und die Ausrichtplatte 42 gelangt in ihre Ruhestellung unter der Wirkung der Feder 102.

Claims

1. System zur Manipulation von Gegenständen, das ein eine waagrechte Arbeitsfläche (20) definierendes Gestell enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter Mittel (24) unterhalb einer Öffnung in der Arbeitsfläche zur Halterung eines Korbes (22), der letztlich die Gegenstände aufnehmen soll, eine längliche Platte (10), die um eine Achsenvorrichtung (72, 74) schwenken kann, die horizontal und senkrecht zur Längsrichtung der Platte verläuft, wobei die Platte in einer ersten waagrechten Stellung die Öffnung verschließt und in eine geschwenkte Stellung gebracht werden kann, in der eines der Enden (12) der Platte in den Korb (22) hineinragt, und Mittel (26) zum Halten der Gegenstände aufweist, die längliche Tragemittel (28) enthalten, welche parallel zur Längsrichtung der Platte in deren waagrechter Stellung verlaufen und bezüglich der Arbeitsfläche zumindest in der senkrechten Richtung unbeweglich bleiben, daß ein erstes Halteelement (30) für die Gegenstände mit einem ersten Ende der Tragemittel fest verbunden ist und ein zweites Halteelement (32) für die Gegenstände bezüglich der Tragemittel beweglich montiert ist und durch diese geführt wird, wobei elastische Mittel (40) das zweite Halteelement gegen das erste Halteelement drücken, und daß Ausrichtmittel (42) zum Positionieren der Gegenstände mit den Tragemitteln fest verbunden sind und zur Platte parallel verlaufen, so daß, wenn die Platte sich in ihrer horizontalen Stellung befindet, die Gegenstände zwischen den beiden Halteelementen gestapelt werden können, wobei sie auf der Platte ruhen und an den Ausrichtmitteln anliegen, während die Gegenstände in den Korb gelangen können, wenn die Platte gekippt wird.

2. Manipulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (26) zum Halten der Gegenstände bezüglich des Gestells in Längsrichtung der Platte (10) waagrecht beweglich sind.

3. Manipulationssystem nach einem beliebigen der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsenvorrichtung zum Schwenken einerseits zwei Rollen (44, 46), die zu beiden Seiten der länglichen Platte (10) liegen, und andererseits seitliche Führungsmittel (48, 52) aufweisen, die mit den Rollen zusammenwirken, wobei ein Hebelsystem mit einem geknickten Arm (70), der mit einem seiner Enden an einer mit dem Gestell (76) fest verbundenen Achse (74) und mit seinem anderen Ende an einer Achse (72) angelenkt ist, die mit einer Gleitplatte (56) fest verbunden ist, die auf der Unterseite der Platte (10) in dessen Längsrichtung gleiten kann.

4. System zur Manipulation von Gegenständen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter elastische Mittel (78) aufweist, die mit einem Ende am geknickten Arm (70) und mit dem anderen Ende am Gestell (76) angreifen.

5. System zur Manipulation von Gegenständen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragemittel (28) eine im wesentlichen senkrechte Ausrichtplatte (42) aufweisen, die die Ausrichtmittel bildet und bezüglich des Gestells (92) über Gleitschienen (90) beweglich montiert ist.

6. System zur Manipulation von Gegenständen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halteelement (30) mit einem ersten Ende (96) der senkrechten Platte (42) fest verbunden ist und daß das zweite Ende (98) dieser Platte ein Organ zur Betätigung von Hand (100) aufweist.

7. Manipulationssystem nach einem beliebigen der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halteelement (32) translatorisch von einem Stab (38) geführt wird, der mit der Ausrichtplatte (42) fest verbunden ist und parallel zu deren Länge verläuft.