DE69630349T2

DE69630349T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Sortieren und Umgruppieren von Einzelgegenständen zum Zwecke ihrer Verpackung in vorbestimmten Mengen

Info

Publication number: DE69630349T2
Application number: DE69630349T
Authority: DE
Inventors: Pierre Robert; Olivier Somville; Angel Delaballina
Original assignee: Individual
Current assignee: De la Ballina Freres SAS
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: ES2208723T3; FR2738799A1; DE69630349D1; DE763470T1; EP0763470B1; ATE252021T1; EP0763470A1; FR2738799B1

Description

Der Bereich der Erfindung ist der der Verpackung von Artikeln, die z. B. aus einer industriellen Fertigungskette stammen. Genau genommen betrifft die Erfindung eine Maschine und ein Verfahren zum Sortieren und Umgruppieren einzelner Artikel, in der Weise, dass diese in einer vorbestimmten Menge verpackt werden können.
Es gibt zahlreiche Anwendungen, in welchen Artikel in Posten zusammengruppiert werden, um zusammen verpackt zu werden, wie z. B. in Tüten. Die Einhaltung einer bestimmten Anzahl von Artikeln in jedem Posten ermöglicht es, weder den Kunden noch den Hersteller in seinen Rechten zu verletzen.
Die Erfindung findet insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Anwendung auf das Sortieren und Umgruppieren tiefgefrorener Produkte von Hefegebäck, Brot- und Feingebäck oder auch Konditoreiprodukte (wie z. B. Croissants), im Hinblick auf ihr Eintüten; wobei jedes Tütchen eine bestimmte Anzahl tief gefrorener Produkte enthalten muss. In diesem Fall werden das Aussortierungs- und Umgruppierungsverfahren sowie das Eintütungsverfahren in einem Verpackungsraum durchgeführt, der zwischen einem Tief kühlgerät und einem Kalt-Lagerraum gelegen ist. Die tiefgefrorenen Produkte kommen grundsätzlich in loser Form auf einem Förderer angeordnet im Verpackungsraum an. Für gewöhnlich befinden sich das Tiefkühlgerät und der Kaltlagerraum unter einer sehr niedrigen Temperatur (grundsätzlich –40°C), während sich der Verpackungsraum unter einer höheren Temperatur befindet (grundsätzlich +10°C). Tatsächlich muss es im Innern dieses Verpackungsraumes möglich sein, Leute und Elektronik enthaltende Maschinen zum Arbeiten zu bringen. Aus Gründen der Konservierung dürfen die tiefgefrorenen Produkte nur einige Minuten im Verpackungsraum bleiben und folglich müssen die Sortierungs- und Umgruppierungsverfahren sehr schnell durchgeführt werden.
Das Verpackungsverfahren wird von einer geeigneten Maschine durchgeführt, wie z. B. ein Eintütungsgerät im vorgenannten Anwendungsfall. Da sich die Erfindung ausschließlich auf das Sortierungs- und Umgruppierungsverfahren bezieht, wird der Verpackungsbetrieb im Weiteren der vorliegenden Beschreibung nicht in weiteren Einzelheiten abgehandelt.
Im Stand der Technik sind mehrere Techniken bekannt, die es ermöglichen, ein Sortierungs- und Umgruppierungsverfahren von Artikeln durchzuführen.
Eine erste bekannte Lösung besteht in der Anwendung einer Zentrifuge in der Ausführung, dass sie eine leicht kegelförmige Platte mit Öffnungen auf ihrer Umrandung umfasst. Die Speisung der Platte erfolgt vertikal von oben, und sie dreht sich langsam. Ihre schwache Neigung verbunden mit ihrer Drehung gewährleistet ein Ablaufen und eine Verteilung der Artikel auf die Öffnungen. Ein Austragsteppich der Artikel hin zur Verpackungsvorrichtung ist unter der Zentrifugalplatte angeordnet. Jede Öffnung, sobald sie über dem Austragsteppich hinüberläuft, öffnet sich in der Weise, dass sie den Artikel, den sie enthält, fallen lässt. So werden die Artikel einer nach dem anderen auf dem Austragsteppich abgesetzt, und sie sind ganz leicht zu zählen. Ist die vorbestimmte Menge von in ein Tütchen zu packenden Artikel erreicht, so blockiert die Zentrifuge. Sobald das laufende Eintütungsverfahren abgeschlossen ist, kann der folgende Verpackungszyklus beginnen: man entriegelt die Zentrifuge, die erneut die Artikel einen nach dem anderen auf dem Austragsteppich freigibt.
Diese erste bekannte Lösung ermöglicht es, immer eine ganze Anzahl von Artikeln in jedem Tütchen zu haben. Dagegen ermöglicht sie es nicht, auf Grund ihres Grundsatzes der Freisetzung der Artikel einer nach dem anderen hohe Taktzahlen zu erreichen. Im übrigen kann die Zentrifuge nur mit den Artikeln verwendet werden, die eine vorgegebenen Größe aufweisen, die durch das Maß der Öffnungen auferlegt wird.
Gemäß einer zweiten bekannten Technik des Sortierens und Umgruppierens kommen die Artikel auf einem einzigartigen Zuführ-Rollteppich an. An einem Abzweigungspunkt ermöglichen es zwei Türen, die Artikel zu der einen oder der anderen der beiden parallelen Verpackungsanlagen hin zu leiten. Ein Erfassungssystem, das insbesondere Bildverarbeitungsmittel und eine Linearkamera umfasst, die zulauf seitig des Abzweigungspunktes zwischen den beiden Anlagen platziert ist, ermöglicht es, die ankommenden Artikel ausfindig zu machen und zu zählen. Sämtliche vorbeilaufenden Artikel werden zuerst einer der beiden Verpackungsanlagen zugeführt. während die Anzahl der vorbeilaufenden Artikel die vorbestimmte Menge der zusammen zu verpackenden Artikel erreicht, wird der Rollteppich angehalten, nachdem diese letzten Artikel, die die Anpassung an die gewünschte Anzahl ermöglichen, an dem Abzweigungspunkt vorbeigelaufen sind. Dann werden die Türen umplatziert, in der Form, dass alle nachfolgenden Artikel der anderen Verpackungsanlage zugeführt werden, und der Zuführ-Rollteppich läuft wieder an. Auf diese Weise sollen die beiden Verpackungsanlagen abwechselnd eine vorbestimmte Anzahl von Artikeln enthalten.
Diese zweite bekannte Technik des Sortierens und Umgruppierens weist den wesentlichen Nachteil auf, einen kontinuierlichen Strom von Artikeln nicht verarbeiten zu können, wobei tatsächlich jedoch fast alle Produktionsströme am Ausgang von industriellen Fertigungsketten exakt in kontinuierlicher Form ablaufen. Tatsächlich würde die periodische Unterbrechung des Zuführ-Rollteppichs im Falle eines kontinuierlichen Artikelstroms zu einer inakzeptablen Anhäufung von Artikeln auf diesem Zuführteppich führen.
Auf Grund der Verwendung einer Linearkamera ist das Zählen der Artikel fehlerbehaftet. Wenn die Artikel sich mit dem vorlaufenden Teppich verschieben, so erscheinen auf dem Bild, das von einer Abfolge von Pixelreihen ausgehend zusammengesetzt ist, diese Artikel tatsächlich entweder größer oder kleiner als sie es in Wirklichkeit sind.
Ein weiterer Nachteil dieser zweiten bekannten Sortierungs- und Umgruppierungstechnik besteht darin, eine genaue Anzahl von Artikeln je Verpackungszyklus nicht gewährleisten zu können. Auf Grund der mechanischen Zwänge ist es schwierig, das Umplatzieren der Türen mit dem Vorbeilaufen des letzten Artikels, der das Erreichen der vorbestimmte Menge ermöglicht, in perfekter Weise zu synchronisieren.
Wenn außerdem mehrere Artikel auf dem Rollteppich angehängt werden und wenn die vorbestimmte Menge mit nur einem Teil davon erreicht wird, so können die Türen sie nicht trennen und leiten sie alle hin zu der Anlage, die mit dem laufenden Verpackungszyklus verbunden ist. In diesem letzteren Fall erhält die mit dem laufenden Verpackungszyklus verbundene Anlage eine zu große Anzahl von Artikeln, und die andere mit dem nachfolgenden Verpackungszyklus verbundene Anlage erhält eine zu geringe Anzahl von Artikeln. Um dies zu vermeiden, muss eine Person auf einem Anzeigebildschirm die reelle Anzahl von Artikeln ablesen, die jede Verpackungsanlage aufnimmt, und muss von Hand Artikel abnehmen bzw. hinzufügen, und zwar derart, dass die vorbestimmte Menge erreicht wird. Ein solches manuelles Einstellungsverfahren der Anzahl der Artikel steigert die Verpackungskosten beträchtlich.
Durch das Dokument FR-A-2 613 a57 ist ebenso eine Vorrichtung bekannt, um die sich fortbewegenden Artikel zu zählen und um sie von digital identischen Gruppen zu trennen. Diese Vorrichtung ist ausgestattet mit einer Reihe von ausziehbaren Fingern, die von Informationen ausgehend gesteuert werden, die von einer linearen Videokamera zur Verfügung gestellt werden und die eine bessere Trennung der Artikel in identische Gruppen ermöglichen. Die Nachteile der Verwendung einer linearen Kamera, insbesondere die oben genannten, bestehen in einer solchen Vorrichtung weiterhin fort.
Ziel der Erfindung ist insbesondere, diese verschiedenen Nachteile des Standes der Technik auszugleichen. Genauer ausgedrückt, eine der Zielsetzungen der vorliegenden Erfindungen besteht darin, ein Verfahren und eine Maschine zum Sortieren und zum Umgruppieren von individuellen Artikeln zu liefern, die es ermöglichen sich zu vergewissern, dass die Anzahl von zusammen verpackten Artikeln immer gleich oder oberhalb einer maximalen Einheit liegt, die maximal einer vorbestimmten Menge entspricht.
Eine andere Zielsetzung besteht darin, dass sie so auslegbar sind, dass sie mit jeglicher Art von Artikel zusammen verwendet werden können.
Eine andere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, dass sie der Art der Artikel entsprechend selbstanpassend sind.
Noch eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, einen sehr flexiblen Betrieb zu gewährleisten, der es auch ermöglicht, sehr hohe Arbeitsfrequenzen zu erreichen.
Eine ergänzende Zielsetzung der Erfindung besteht darin, die Verpackungskosten zu reduzieren.
Diese Zielsetzungen sowie weitere, die in der Folge auftreten werden, werden der Erfindung entsprechend mit Hilfe einer Matrixkamera erreicht, die in einem künstlichen Erfassungssystem mit Rückhalterechen für die Artikel enthalten ist, das eine Berechnung der Anzahl der Artikel vornimmt, wie es in Anspruch 1 für das Verfahren und in Anspruch 6 für die Maschine festgelegt ist.
Die Nebeneigenschaften der Erfindung gehen jeweils aus den Ansprüchen 2 bis 5 und 7 und 8 hervor.
Es ist das künstliche Erfassungssystem, das eine Berechnungsphase einer Befehlsinformation des Rechens durchführt.
Es ist zu beachten, das das Verfahren und die Maschine der Erfindung keine lineare Kamera, sondern eine Matrixkamera verwenden, die sehr viel vorteilhafter ist. Tatsächlich gestattet es die Verwendung einer Matrixkamera insbesondere, ein Abgleiten der Gegenstände auf den Rollteppich zu tolerieren (da man von Gegenständen auf Bildern spricht). Ein solches Abgleiten, das häufig ist, zeigt sich beim Einsatz einer Linearkamera durch Zählfehler.
Entsprechend dem Verfahren der Erfindung werden die in dem Erfassungsbereich vorbeilaufenden Artikel bei ihrem ersten Erscheinen auf dem Bild gezählt. Ist für Artikel keine Zeit geblieben, den gesamten Erfassungsbereich vor der Aufnahme des folgenden Digitalbildes zu durchqueren, so sind sie noch auf dem folgenden Bild vorhanden, jedoch an verschiedenen Plätzen. Das künstliche Erfassungssystem erkennt sie an und berücksichtigt sie nicht noch ein weiteres Mal.
Nach einem Ausführungsverfahren werden sämtliche auf dem Bild vorhandenen Artikel in eine oder mehrere Gruppen aufgeteilt. Jede Artikelgruppe erscheint für den Rechen als ein einzigartiges Element, das er nur vorbeiziehen lassen oder aber im Block zurückhalten kann. Der Begriff der Artikelgruppe ist direkt mit den mechanischen Zwängen verbunden, wie insbesondere die Abstände und die Trägheit der Rechenzinken, und die Antriebsgeschwindigkeit der Zuführmittel.
Während der Berechnungsphase einer Auswahl einer oder mehrerer Gruppen oder eines Absenkungsbefehls der Zinken berücksichtigt man bestimmte mechanische Zwänge (insbesondere die vorgenannten) sowie einen zugelassenen Satz von Artikeln auf den Zuführmitteln zwischen dem Erfassungsbereich und dem Rechen.
Eine vorbestimmte Berechnungsstrategie besteht z. B. darin, sämtliche denkbaren Möglichkeiten mit den in der vorhergehenden Etappe gefundenen Gruppen zu berechnen und diejenige auszuwählen, die zu einer Anzahl von Artikeln führt, die über die vorbestimmte Menge hinaus dem gleich ist oder am nächsten kommt.
Vorzugsweise werden sämtliche auf einem Bild vorhandenen Artikel auf eine oder mehrere Artikelsammelstellen aufge teilt. Ein Artikelsammelstelle kann nur dann einen Artikel umfassen, wenn dieser von anderen Artikeln isoliert ist.
Sämtliche Artikel, die aneinander angehängt sind, gehören auf Grund der Tatsache, dass eine gleiche Kontur es ermöglicht, sie allesamt einzuschließen, einer gleichen Stelle an.
Vorteilhafterweise setzt sich jede Gruppe aus einer Gesamtzahl von Artikelsammelstellen zusammen.
Vorzugsweise umfassen die Zuführmittel auf der Zulaufseite des Erfassungsbereichs eine Beschleunigungszone, die es ermöglicht, die Artikel auf den Zuführmitteln auszubreiten.
Vorzugsweise umfasst die Maschine entsprechend der Erfindung auf der Zulaufseite des Erfassungsbereichs eine über den Zuführmitteln angeordnete Bürste, die sich in umgekehrter Richtung zu der Antriebsrichtung der Zuführmittel derart dreht, dass jegliches Übereinanderschichten von Artikeln auf den Zuführmitteln ausgeschlossen wird.
Die Bürste und die Beschleunigungszone, die zwei miteinander kombinierbare Mittel sind, erleichtern einerseits die Kennzeichnung und das Zählen der Artikel durch das künstliche Erfassungssystem, und andererseits die selektive Sperre bestimmter Artikel durch den Rechen.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung erscheinen beim Ablesen der nachfolgenden Beschreibung einer vorgezogenen Ausführungsweise der Erfindung, die als un verbindliches und nicht begrenzendes Beispiel sowie den beigefügten Zeichnungen entsprechend gegeben wird, in welchen:
die 1 eine schematische Draufsicht einer besonderen Ausführungsweise der Sortier- und Umgruppierungsmaschine der Erfindung zeigt;
die 2 eine partielle Perspektive der Maschine der 1 zeigt;
die 3A bis 3E in einem Betriebsbeispiel mehrere aufeinanderfolgende Ansichten zeigen, die den Zwischenzuständen der Maschine der 1 und 2 entsprechen.
die 4 eine synoptische Skizze eines Ausführungsverfahrens des Sortierungs- und Umgruppierungsverfahrens der Erfindung zeigt.
die 5, 6 und 7 jeweils im Detail eine der Etappen des Verfahrens der 4 zeigen; und
die 8 die Begriffe der Gruppe und der Artikelsammelstelle illustriert.
Die Erfindung betrifft also eine Maschine und ein Verfahren zum Sortieren und Umgruppieren individueller Artikel im Hinblick auf ihre Verpackung in einer vorbestimmten Menge in aufeinanderfolgenden Verpackungszyklen.
In der in den 1 und 2 dargestellten Durchführungsweise umfasst die Maschine der Erfindung:

– Mittel 1 zum Hinführen von Artikeln 2 zu einer Verpackungsvorrichtung (nicht dargestellt) in Pfeilrichtung mit der Referenz 6.
– ein künstliches Erfassungssystem 3.
– Einen Rechen 4 zum temporären Rückhalten von Artikeln
– Eine Rückhaltebarriere 5 zum temporären Rückhalten von Artikeln

Bei den Artikeln 2 handelt es sich z. B. um tiefgefrorenes Hefegebäck, und die Verpackungsvorrichtung ist z. B. eine Eintütungsmaschine.
Ein Rollteppich bildet z. B. die Zuführmittel 1.
Das künstliche Erfassungssystem 3 umfasst insbesondere eine Kamera 7 und Bildverarbeitungsmittel 8. Die Kamera 7 ist z. B. eine Matrixkamera. Wenn so also die Artikel auf dem Rollteppich nicht unbeweglich sind, erscheinen sie auf den Bildern nicht deformiert. Die Kamera 7 ist fest und gegenüber dem Rollteppich angeordnet. Der Erfassungsbereich 9 der Kamera erfasst einen Teil des Rollteppichs in der Weise, dass sämtliche Artikel 2 in diesem Erfassungsbereich 9 vorbeilaufen. Jedes von der Kamera 7 aufgenommene Bild umfasst z. B. 200.000 Pixel. Die Bildverarbeitungsmittel 8 werden z. B. in Form einer Kabelkarte realisiert, in der Weise, dass die Verarbeitungsschnelligkeit erhöht wird.
Wie in der weiteren Beschreibung im einzelnen erläutert, ermöglicht das künstliche Erfassungssystem 3 die Identifizierung und die Zählung der in dem Erfassungsbereich 9 vorbeilaufenden Artikel, d. h. sämtliche vom Rollteppich 1 zur Verpackungsvorrichtung (nicht dargestellt) mitgeführten Artikel.
Im übrigen stellt das künstliche Erfassungssystem eine Information 14 der Steuerung des Rechens 4 sowie eine Information 5 der Steuerung der Rückhaltebarriere 5 zur Verfügung.
Der Rechen 4 ist ablaufseitig des Erfassungsbereichs 9 der Kamera 7 platziert, d. h. zwischen dem Erfassungsbereich 9 und der Verpackungsvorrichtung (nicht dargestellt). Er umfasst mehrere Zinken 10 und 11. Bei den Zinken 10 und 11 handelt es sich z. B. um Stellglieder. Die Steigung des Rechens 4 ist z. B. gleich der Hälfte der Breite der kleinsten Artikel. Jeder Rechen kann jeweils zwei Positionen einnehmen, d. h.:

– eine Ruhestellung (oder hohe Stellung), in der sie das Vorbeiziehen der Artikel nicht verhindert.
– Eine Rückhaltestellung (oder niedrige Stellung), in der sie das Vorbeiziehen der Artikel verhindert.

In der 1 sind die Zinken 11 in Ruhestellung durch einen Kreis dargestellt, während die Zinken 10 in Rückhalteposition durch eine schwarze Scheibe dargestellt sind.
Die Rückhaltebarriere 5 ist auf der Zulaufseite des Rechens 4 platziert. Sie kann zwei Positionen einnehmen, d. h. eine Ruheposition und eine Rückhalteposition. Im Gegensatz zum Rechen 4, dessen Zinken 10 und 11 unabhängig sind und die nicht gleichzeitig abgesenkt werden können, handelt es sich bei der Rückhaltebarriere 5 um einen Einzelblock.
Wie in der 1 dargestellt, kann die Maschine der Erfindung eine Bürste 12 umfassen und/oder der Rollteppich 1 kann eine Beschleunigungszone 13 umfassen.
Die Bürste 12 ist über dem Rollteppich 1 auf der Zulaufseite des Erfassungsbereichs 9 angeordnet. Sie dreht sich in umgekehrter Richtung der Antriebsrichtung des Rollteppichs. Sie gestattet es, eventuelles Übereinanderlagern von Artikeln abzuwenden und somit sämtliche Artikel für das künstliche Erfassungssystem 3 sichtbar zu machen.
Die Beschleunigungszone 13 des Rollteppichs befindet sich auf der Zulaufseite des Erfassungsbereichs 9 der Kamera 7. Sie ermöglicht es, die Artikel auf dem Rollteppich 1 auszubreiten und somit ihre Unterscheidung durch das künstliche Erfassungssystem 3 zu erleichtern. So z. B. kann der Rollteppich 1 in der Beschleunigungszone 13 von einer Geschwindigkeit von 10 m/min auf eine Geschwindigkeit von 70 m/min umschalten.
Der Betrieb der Maschine der Erfindung, die in den 1 und 2 dargestellt ist, wird nun bezogen auf die 4 erläutert, die ein synoptisches Schema einer Ausführungsweise des Verfahrens der Erfindung darstellt.
Dieses Verfahren umfasst für jeden Verpackungszyklus die folgenden Etappen:

– Kennzeichnung und Zählung (41) durch das künstliche Erfassungssystem der in dem Erfassungsbereich 9 vorbeiziehenden Artikel;
– Vergleich (42) der Anzahl N der Artikel, die für den laufenden Verpackungszyklus bereits vorbeigelaufen sind, mit der vorbestimmten Menge N_o der zu erreichenden Artikel; Und, wenn diese vorbestimmte Menge N_o von Artikeln erreicht ist:
– Berechnung (43) durch das künstliche Erfassungssystem 3 der Information 14 der Steuerung des Rechens 4;
– Absenkung (45) der Rückhaltebarriere 5 entsprechend der Information 15 der Steuerung der Rückhaltebarriere 5 bis zum Ende des laufenden Verpackungszyklus, und Wiederanheben des Rechens 4;
– Wiederanheben (46) der Rückhaltebarriere 5.

Die im künstlichen Erfassungssystem 3 durchgeführten Etappen 41 und 42 stellen ein Wiederholungsverfahren dar, das eine (41) oder zwei (41 und 42) Etappen umfasst, je nachdem, ob die vorbestimmte Menge N_o erreicht ist oder nicht. Jede Wiederholung des im künstlichen Erfassungssystem 3 durchgeführten Verfahrens stellt z. B. eine Dauer von etwa 90 ms dar, wenn sie eine einzelne Etappe 41 umfasst, bzw. von 150 ms, wenn sie zwei Etappen 41 und 42 umfasst.
Die Information 14 der Steuerung des Rechens 4 ist so, dass die Absenkung bestimmter Zinken verzögert wird, in der Form, dass in selektiver weise das Vorbeiziehen des oder der letzten Artikel zum Angleichen an die Anzahl N_o von Artikeln an die vorbestimmte Menge N^o genehmigt wird.
Die Information 15 der Steuerung der Rückhaltebarriere 5 ist so, dass die Absenkung der Rückhaltebarriere 5 bezogen auf die vollständige Absenkung des Rechens 4 derart verzögert wird, dass das Vorbeiziehen des bzw. der letzten Artikel zum Angleichen ermöglicht wird (und die ebenfalls durch den Rechen 4 durchgelaufen sind). Der Absenkungsmoment der Rückhaltebarriere 5 wird z. B. berechnet ausgehend von dem vollständigen Absenkungsmoment des Rechens 4, unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Rollteppichs 1 und der Entfernung zwischen dem Rechen 4 und der Rückhaltebarriere 5, derart, dass die letzten Artikel, die der Rechen 4 vorbeiziehen lassen hat, die Rückhaltebarriere 5 durchlaufen, bevor diese abgesenkt wird.
Es ist zu beachten, dass der Rechen 4 wieder montiert werden kann, bevor die Rückhaltebarriere 5 abgesenkt wird. Tatsächlich handelt es sich bei der minimalen Dauer, während der der Rechen 4 in der abgesenkten Position bleiben muss, um die Dauer, die es ermöglicht, den letzten Artikel eines Zyklus und den letzten Artikel des nachfolgenden Zyklus ausreichend beiseite zu schieben, damit der Rückhaltebarriere 5 genügend Zeit bleibt, sich zwischen den Momenten des Vorbeilaufens dieser beiden letzten und ersten Artikel der beiden aufeinanderfolgenden Zyklen abzusenker.
Ein Betriebsbeispiel wird nun bezogen auf die 3A bis 3E vorgestellt, die verschiedene Draufsichten der Maschine entsprechend aufeinanderfolgenden Betriebsmomenten aufweisen.
In jeder Figur (3A bis 3E) hat man den Rollteppich 1, den Erfassungsbereich 9, den Rechen 4, die Rückhaltebarriere 5 und die einzelnen Artikel 2 dargestellt. Jede Rechenzo ne 4 wird entweder durch einen Kreis, wenn sie in Ruhestellung ist, oder durch eine schwarze Scheibe, wenn sie in Rückhalteposition ist, dargestellt. Die Rückhaltebarriere 5 ist entweder als gepunktete Linie in Ruhestellung dargestellt oder als durchgezogene Linie in Rückhalteposition.
Um sie bequem auseinander halten zu können, hat man die von dem laufenden Verpackungszyklus betroffenen Artikel 2 mit einem Kreuz markiert.
In der 3A setzt man den Fall, dass, nachdem man festgestellt hat, dass die Anzahl N in dem Erfassungsbereich vorbeigelaufender Artikel gleich der vorbestimmten Menge N_o ist, das künstliche Erfassungssystem ausgerechnet hat, dass diese vorbestimmte Menge N_o z. B. dadurch erreicht wurde, dass man die drei angeführten Artikel 32 vorbeiziehen lassen und die anderen Artikel sperren lassen hat.
Zu diesem Zweck wurden bestimmte Zinken 31 des Rechens 4 nicht gleichzeitig mit den anderen 33 abgesenkt.
Nachdem die die Angleichung ermöglichenden Artikel 32 vorbeigelaufen sind, werden sämtliche Rechenzinken 4 abgesenkt (siehe 3B) und gewährleisten den Rückhalt sämtlicher vom laufenden Verpackungszyklus nicht betroffener Artikel (d. h. in der 3B die nicht mit einem Kreuz markierten Artikel).
Danach wird (siehe 3C), um eine Anhäufung von Artikeln vor dem Rechen 4, die den nahe gelegene Erfassungsbereich 9 erreichen könnte, zu vermeiden, die Rückhalte barriere 5 herabgesenkt, und die Rechenzinken 4 werden wieder hochgezogen. Diese Rückhaltebarriere 5 (siehe 3D) ermöglicht es, sämtliche von dem laufenden Verpackungszyklus nicht betroffenen Artikel zurück zu halten.
Wenn schließlich (siehe 3E) der laufende Verpackungszyklus abgeschlossen ist, wird die Rückhaltebarriere 5 wieder angehoben.
Es ist zu beachten, dass in einer einfacheren Ausführungsweise der Erfindung die Maschine keine Rückhaltebarriere 5 enthält. In dem Fall wird der Rechen 4 bis zum Ende des laufenden Verpackungszyklus abgesenkt.
Man zeigt nun im einzelnen, in Verbindung mit der 5, die Etappe 41 der Kennzeichnung und Zählung des Verfahrens der 4. Diese Etappe 41 umfasst z. B. die folgenden Etappen.

– Speicherung (51) eines von der Kamera 7 aufgenommenen Digitalbildes, das den Erfassungsbereich 9 zu einem bestimmten Zeitpunkt darstellt. Man nimmt z. B. mit einem Vorschub von allen 15 cm ein Bild auf, wenn der Erfassungsbereich 9 etwa 80 cm lang ist.
– Binärisierung (52) des gespeicherten Bildes
– Berechnung (53) der Anzahl neuer Artikel, die in dem Erfassungsbereich 9 erschienen sind;
– Berechnung (54) der gesammelten Anzahl N von in dem Erfassungsbereich seit dem Beginn des laufenden Verpackungszyklus vorbeigelaufenen Artikeln, durch Hinzuzählen der vorherigen gesammelten Anzahl mit der Anzahl neuer Artikel.

Wie in der 7 dargestellt, umfasst die Berechnungsetappe 53 der Anzahl neuer in dem Erfassungsbereich 9 erschienener Artikel zum Beispiel die folgenden Etappen;

– Suche (71) von Artikelsammelstellen im letzten gespeicherten Bild;
– Festlegung (72) neuer in dem Erfassungsbereich 9 aufgetauchter Artikelsammelstellen, durch den Vergleich von Artikelsammelstellen des letzten gespeicherten Bildes mit denen des vorherigen gespeicherten Bildes;
– Berechnung (73) der Anzahl neuer Artikel, die in den neuen Artikelsammelstellen enthalten sind.

Unter einer Artikelsammelstelle versteht man hier eine Gesamtheit eines oder mehrerer nebeneinander liegender oder aneinander hängender Artikel, die vom künstlichen Erfassungssystem 3 so angesehen werden, als würden sie eine gemeinsame Kontur besitzen. In anderen Worten; das künstliche Erfassungssystem ist unfähig, jeden Artikel einer Artikelsammelstelle einzeln zu unterscheiden und behandelt diese Artikelsammelstelle also als ein solches Element, wobei es Koordinaten (so z. B. minimale und maximale Abszissenachse, sowie minimale und maximale Ordinaten) und eine Oberfläche besitzt.
Um den Vergleich der Artikelsammelstellen von einem Bild zum anderen anzustellen, kann das künstliche Erfassungssystem 3 zum Beispiel eine Liste von Artikelsammelstellen verwalten, indem es jeder Artikelsammelstelle ihre Ober fläche, ihre Koordinaten und die Anzahl der Produkte, die sie enthält, zuordnet. Um eine Artikelsammelstelle von einem Bild zum anderen wieder zu finden, geht man davon aus, dass die Artikelsammelstelle im wesentlichen eine Verschiebungsbewegung macht. Gleichwohl kann man eine Bewegungsleistung einer anderen Ausführung sowie eine leichte Oberflächenveränderung zugestehen.
Die Berechnung (73) der in jeder neuen Artikelsammelstelle enthaltenen neuen Artikel besteht darin, die Oberfläche dieser letzteren durch eine vorbestimmte Artikeloberfläche zu teilen. In anderen Worten, man definiert einen Artikel wie ein Element, das eine bestimmte Oberfläche besitzt. Man kann ebenso in möglichst realitätsnaher Weise Berechnungen mit den minimalen und maximalen Artikeloberflächen durchführen.
Es wird nun im Detail bezogen auf die 6 die Etappe 43 der Berechnung der Bestellinformation des Rechens bezogen auf die 4 dargestellt. Diese Etappe 43 umfasst zum Beispiel die folgenden Etappen:

– Suche (61) von Artikelgruppen auf der letzten gespeicherten Seite;
– Berechnung (62) nach einer vorbestimmten Strategie, einer Auswahl einer oder mehrerer Gruppen sowie eines Zinkenabsenkungsbefehls, wie es das Vorbeiziehen des bzw. der ausgewählten Gruppen gestattet. Der bzw. die Artikel der ausgewählten Gruppe bzw. Gruppen macht bzw. machen den bzw. die letzten Artikel aus, der bzw. die die Angleichung der Anzahl N von Artikeln an die vorbestimmte Menge N_o ermöglicht bzw. ermöglichen.

Unter Gruppe versteht man hier die Gesamtheit einer oder mehrerer nebeneinander liegender oder aneinander hängender Artikel, die von dem Rechen 4 nicht geteilt werden kann. In anderen Worten, der Rechen 4 erlaubt es insbesondere auf Grund der Unbeweglichkeit der Zinken, der Geschwindigkeit des Rollteppichs und außerdem des genehmigten Bewegungssatzes der Artikel nicht, einen Teil der Artikel der Gruppe vorbeiziehen zu lassen und die anderen zurück zu halten: er kann all diese Artikel nur als ein gleiches Ganzes behandeln, das er zurückhält oder durchlaufen lässt.
Um die Berechnungen der Artikelanzahl je Gruppe zu vereinfachen, geht man z. B. davon aus, dass eine Gruppe sich aus einer Gesamtzahl von Artikelsammelstellen zusammensetzt.
Wie in der 7 dargestellt, sieht das künstliche Erfassungssystem Artikelsammelstellen 81, die es zu Gruppen 82 insbesondere den mechanischen Zwängen (Trägheit der Zinken, Steigung des Rechens, Geschwindigkeit des Rollteppichs), dem zugelassenen Bewegungsspiel der Artikelsammelstellen entsprechend zusammenfasst. Das künstliche Erfassungssystem 3 unterscheidet nicht die Artikel innerhalb der Artikelsammelstellen, wobei diese Artikel in grundsätzlicher Weise einfach definiert sind, durch eine Oberfläche und eventuell eine Bewegungsleistung.
Um eine Auswahl einer oder mehrerer Gruppen sowie einen Absenkungsbefehl der entsprechenden Zinken zu berechnen, kann eine Strategie darin bestehen, sämtliche Möglichkeiten zu berechnen und diejenige zurück zu halten, die zu einer Anzahl N von Artikeln gleich der vorbestimmten Menge N_o führt, oder aber zu einer Anzahl N, die dem überwiegend am nächsten kommt.

Claims

Verfahren zum Sortieren und Umgruppieren von individuellen Artikeln (2) entsprechend ihrer Zusammenstellung nach vorbestimmter Anzahl, die sukzessiven Zusammenstellungszyklen entspricht, wobei die genannten Artikel (2) in Richtung auf eine Zusammenstellungsvorrichtung durch Transportmittel (1) gefördert werden, wobei das Verfahren umfasst: – für jeden Zusammenstellungszyklus einen Ortungs- und Zählschritt (41) durch ein maschinelles optisches Erfassungssystem, dessen Erfassungsbereich (9) wenigstens einen Abschnitt der genannten Transportmittel (1) der Artikel (2), die den genannten Erfassungsbereich (9) passieren, erfasst, bis dass eine vorherbestimmte Anzahl (N₀) mit dem genannten Zusammenstellungszyklus erreicht ist, – eine Berechnung (43) einer Information (14) durch das maschinelle optische Erfassungssystem (3), für die Steuerung eines verstellbaren Rechens (4) für die temporäre Zurückhaltung von Artikeln, die durch die genannten Transportmittel (1) gefördert werden, – wobei dieser Rechen (4) stromabwärts in Bezug zum Erfassungsbereich (9) angeordnet ist und eine Vielzahl von Zinken (10, 11; 31, 33) trägt, von denen jede einzelne zwei Positionen einnehmen kann, nämlich eine Ruheposition und eine Rückhalteposition, in der die genannten Zinken (10, 11; 31, 33) die Passage der Artikel nicht hemmen bzw. hemmen, – wobei die genannte Steuerungsinformation (14) für den Rechen (4) derart ist, dass das Ablassen der einzelnen Zinken (10, 11; 31 33) derart verzögert werden kann, dass selektiv die Passage des letzten oder der letzten Artikel (32) ermöglicht ist und eine Anzahl (N) von Artikeln entsprechend der vorbestimmen zusammenzustellenden Anzahl (N₀) im laufenden Zusammenstellungszyklus passend bereitstellbar ist, – und einen Ablassschritt (44) der Rechenzinken (10, 11; 31, 33) von der Ruhestellung in die Rückhaltestellung bis zum Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus als Funktionsfolge der genannten Steuerungsinformation (14) für den Rechen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ortungs- und Zählschritt (41) der Artikel (2), die den Erfassungsbereich (9) passieren, mit Hilfe einer Matrixkamera (7) realisiert ist, die zu dem maschinellen optischen Erfassungssystem gehört, wobei der Ortungs- und Zählschritt folgende Einzelschritte umfasst: – Speicherung (51) eines digitalen Bildes, das von der Kamera (7) aufgenommen wurde; – Berechnung (53) der neuen Artikel (2), die in dem Erfassungsbereich (9) erschienen sind, durch Vergleich des zuletzt gespeicherten Bildes mit dem vorhergehend gespeicherten; – Berechnung (54) der kumulierten Zahl von Artikeln (2), die den Erfassungsbereich (9) nach dem Beginn des laufenden Zusammenstellungszyklus passiert haben, – Vergleich (42) der genannten kumulierten Zahl der Artikel (2) mit der genannten vorherbestimmten Anzahl der Artikel (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (43) der Berechnung einer Steuerungsinformation für den Rechen (4) folgende Schritte umfasst: – Suche (61) nach Gruppen von Artikeln (2) auf dem gespeicherten Bild, wobei jede Gruppe (82) einen oder mehrere benachbarte Artikel (2) enthält, die ein Ensemble bilden, das durch den Rechen (4) nicht teilbar ist, – Berechnung (62) – nach einer vorbestimmten Strategie – einer Auswahl von wenigstens einer Gruppe und einer Reihenfolge von Absenkungen der assoziierten Zinken (10, 11; 31, 33), so dass selektiv die Passage der Auswahl-Gruppe, die der oder die Artikel (2) bilden, ermöglicht ist, wobei der oder die Artikel der Auswahl, die den letzten oder die letzten Artikel (32) darstellen, eine Bereitstellung der Zahl (N) von Artikeln bis zur vorbestimmten Zahl (N₀) ermöglicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (53) der Berechnung der Zahl der neuen, in dem Erfassungsbereich (9) erscheinenden Artikel folgende Einzelschritte umfasst: – Suche (71) nach umgrenzten Bereichen [81] auf dem letzten gespeicherten Bild, wobei jeder Bereich [81] einen oder mehrere unmittelbar benachbarte Artikel umfasst und durch das maschinelle optische Erfassungssystem (3) so gesehen wird, dass er eine unitäre Kontur besitzt; – Bestimmung (72) der im Erfassungsbereich (9) neu erschienenen Bereiche durch Vergleich mit den Bereichen des letzten gespeicherten Bildes mit denen des vorher gespeicherten Bildes, – Berechnung (73) der Zahl der neuen Artikel (2), die in den neuen Bereichen enthalten ist, wobei die Anzahl der neuen Artikel, die in jedem Bereich enthalten sind, durch Division der Oberfläche des genannten Bereiches durch die vorbestimmte Oberfläche eines Artikels bestimmt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe (82) aus einer ganzzahligen Zahl von Bereichen [81] besteht.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen ergänzenden Schritt (45) des Absenkens einer Barriere (5) für das temporäre Rückhalten der Artikel (2), die durch die Transportmittel (1) mitgeführt sind, nach dem Schritt (44) des Absenkens der Zinken (10, 11; 31, 33) des Rechens (4) und des Erwartens der vorbestimmten Zahl (N₀) an Artikeln (2) für den laufenden Zusammenstellungszyklus umfasst, wobei die Barriere (5) die stromabwärts in Bezug auf den verstellbaren Rückhalterechen (4) angeordnet ist und das Ablassen der genannten Barriere (5) bis zum Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus in Bezug auf das Ablassen des Rechens (4) derart zu verzögern ist, dass die Passage des genannten Artikels oder der genannten letzten Artikel (32) passend ermöglicht ist und das Ablassen der Barriere (5) das Hochfahren des Rechens (4) vor dem Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus erlaubt.
Vorrichtung zum Sortieren und Umgruppieren von individuellen Artikeln (2) entsprechend ihrer Zusammenstellung nach vorbestimmter Menge, die sukzessiven Zusammenstellungszyklen entspricht, wobei die genannte Vorrichtung umfasst: – Transportmittel (1) für die genannten Artikel (2) in Richtung auf eine Zusammenstellungsvorrichtung; – ein maschinelles optischen Erfassungssystem (3), dessen Erfassungsbereich (9) wenigstens einen Abschnitt des genannten Transportmittels (1) erfasst, wobei das genannte maschinelle optische Erfassungssystem (3) es ermöglicht, die Artikel zu orten und zu zählen, die den genannten Erfassungsbereich (9) passieren; – einen veränderbaren Rechen (4) für die temporäre Rückhaltung der durch die Transportmittel (1) geförderten Artikel (2), der stromabwärts zum Erfassungsbereich (9) angeordnet ist und der eine Vielzahl von Zinken (10, 11; 31, 33) trägt, von denen jede einzelne zwei Positionen einnehmen kann, nämlich eine Ruheposition und eine Rückhalteposition, in der die genannten Zinken (10, 11; 31, 33) die Passage der Artikel nicht hemmen bzw. hemmen, – und wobei das maschinelle optische Erfassungssystem (3) eine Steuerungsinformation (14) an den Rechen (4) senden kann, entsprechend der bis zum Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus die Rechenzinken (10, 11; 31, 33) aus der Ruheposition in die Rückhalteposition abgelassen werden, wobei das Ablassen der einzelnen Zinken derart verzögert werden kann, dass selektiv die Passage des letzten oder der letzten Artikel (32) ermöglicht ist und eine Anzahl (N) von Artikeln (2) entsprechend der vorbestimmen zusammenzustellenden Anzahl (N₀) im laufenden Zusammenstellungszyklus, der durch das maschinelle optische Erfassungssystem bestimmt ist, passend bereitstellbar ist. dadurch gekennzeichnet, dass das maschinelle optische Erfassungssystem eine Digitalkamera (7) ist und gemäß dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 5 funktioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine temporär verwendete Rückhaltebarriere (5) für die durch die Transportmittel (1) mitgeführten Artikel umfasst, wobei die Barriere (5) stromabwärts in Bezug auf den verstellbaren Rückhalterechen (4) angeordnet ist und wobei das Herunterlassen der genannten Barriere (5) bis zum Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus in Bezug auf das Ablassen des Rechens (4) derart zu verzögern ist, dass die Passage des genannten Artikels oder der genannten letzten Artikel (32) passend ermöglicht ist und das Ablassen der Barriere (5) das Hochfahren des Rechens (4) vor dem Ende des laufenden Zusammenstellungszyklus erlaubt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Transportmittel (1) stromaufwärts zum Erfassungsbereich (9) eine Beschleunigungszone (13) umfassen, die die Vereinzelung der Artikel (2) auf den Transportmitteln (1) erlaubt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie stromaufwärts in Bezug auf den Erfassungsbereich (9) eine Bürste (12) umfasst, die oberhalb der genannten Transportmittel (1) angeordnet ist und sich in einer gegenüber der Transportrichtung der Transportmittel (1) entgegengesetzten Richtung dreht, um jedes Aufeinanderliegen der Artikel (2) auf den Transportmitteln (1) zu unterbinden.