DE69912192T2

DE69912192T2 - Vorrichtung zum automatischen Laden einer Vielzahl von Artikeln angeordnet auf dieselbe Einheit einer Sortiermaschine mit Querband

Info

Publication number: DE69912192T2
Application number: DE69912192T
Authority: DE
Inventors: Attilio Soldavini
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: EP0963929A1; CN1239062A; US6253904B1; JP2000025944A; IT1301696B1; ITMI981342A1; CN1126704C; DE69912192D1; EP0963929B1

Description

Diese Erfindung schlägt eine Geräteeinheit vor, die gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 das automatische Laden vieler Gegenstände auf die gleiche Einheit einer Querband-Sortiermaschine gestattet. Der Erfindungsgedanke ist es, die erforderlichen Funktionen für das Abladen der Gegenstände, insbesondere paarweise, auf eine Sortiermaschine des sogenannten "Querband"-Typs, wie sie zum Beispiel in den Europäischen Patenten Nr. EP 0.481.341 sowie Nr. 0.518.180 und Nr. EP 0.556.866 durch den gleichen Anmelder beschrieben wird.
Dies ist eine Maschine, die die Gegenstände auf Einheiten anordnet, welche sich aus Transportwagen entlang eines Verlaufes zusammensetzen, von denen jeder mit einer kleinen Drehmatte ausgestattet ist, welche die Gegenstände auf die Seite der Maschine ablädt, wann immer dieselbe bestimmte Sammelpunkte passiert, die für jeden Gegenstand vorgesehen sind.
Bei der in dem oben genannten Patent beschriebenen Maschine haben die Bänder eine ausreichende Länge, um wenigstens zwei Gegenstände Seite an Seite aufzunehmen, was es so dank eines geeigneten Bearbeitungsprozesses erlaubt, die Produktivität bestehender Maschinen zu verdoppeln.
Dieses Ergebnis wird insbesondere dadurch erreicht, daß man die beiden auf dem Band der Sortiermaschine angeordneten Gegenstände so vorpositioniert, daß deren Sortierung zu ihren jeweiligen Bestimmungsorten durch zwei aufeinandertolgende Startvorgänge des Bandes gestattet wird.
Um eine richtige Handhabung dieses Gerätes sicherzustellen, ist es daher besonders wichtig, die Gegenstände in einer genauen Abfolge zu beladen, die in der Lage ist, die Reihenfolge des Abladens vorauszusehen, und zu diesem Zweck muß sie der Notwendigkeit begegnen, gewisse Einrichtungen bereitzustellen, die es erlauben, die Gegenstände in einer im Vorhinein festgelegten Reihenfolge zu laden, ohne daß dadurch die Ladezeit beeinträchtigt wird und komplexe Vorgänge oder vorbereitende Behandlung der Gegenstände notwendig werden.
Auch ist es günstig und wichtig, daß die Gegenstände in einer Weise auf die Maschine geladen wird, daß sie so weit wie möglich an den Kanten der kleinen Matte der Einheit aufgestellt wird, um so eine größere Präzision zum Zeitpunkt deren Entladung zu erreichen.
Tatsächlich ist zu bedenken, daß diese Maschinen sich in Geschwindigkeiten von einigen Metern pro Sekunde vorwärts bewegen und daß bei Maschinen, die mit zahlreichen Auslässen versehen sind, letztere eine Größe haben, die kaum größer ist als die der zu sortierenden Gegenstände.
Es ist daher notwendig, daß der Abladevorgang eines ballistischen Typs ebenfalls mit der größtmöglichen Präzision aufwartet.
Die GB 1 395 490 beschreibt eine Vorrichtung für das Wenden beförderter Artikel, wie etwa Taschen mit einem gehefteten Ende und einem ungehefteten Ende, so daß die gehefteten und un gehefteten Enden in die gewünschten Richtungen weisen. Die Artikel werden in einer ersten Richtung entlang eines Förderbandes befördert, und ihre Orientierung wird erfaßt. Falls es gewünscht wird, die Orientierung eines Artikels zu ändern, werden Klappen von einem Klappenträger aus nach unten zu dem Förderband abgesenkt und ergreifen den Artikel. Dann wendet ein Motor den Klappenträger und den Artikel in Bezug auf das Förderband um 180°.
Die fortschrittlichsten bestehenden Maschinen umfassen eine Reihe von Ladestationen, die sich aus einer Abfolge von drehenden Matten zusammensetzt, die für das Laden der Gegenstände auf die Förderwagen ausgestaltet sind.
Insbesondere sind Sortiermaschinen bekannt, bei welchen die Ladestationsmatten in einem Winkel von 45° in Bezug auf die Maschine angeordnet sind, so daß das Laden der Gegenstände in einer Geschwindigkeit unter Einbeziehung einer Komponente ausgeführt werden kann, die in der Richtung der Vorwärtsbewegung der Förderwagen der Geschwindigkeit der letzteren gleicht.
Es ist dann durch angemessenes Starten der Förderwagenmatte zu dem Lademoment möglich, den Gegenstand in einer von im wesentlichen Null betragenden Relativgeschwindigkeit auf die Maschine zu laden, außer einer gewissen später erfolgenden Dämpfung des auf den Gegenstand ausgeübten Schubs, indem man die Matte in geeigneter Weise verlangsamt.
All dies kann eine Vorstellung der Komplexität der Bearbeitungssysteme dieser Maschinen liefern. Diese Erfindung schlägt nun eine Geräteeinheit für das automatische Laden zahlreicher Gegenstände auf eine Querband-Sortiermaschine vor, welche es erlaubt, die Gegenstände in der Reihenfolge ihrer Abladung anzuordnen und sie der Maschine zuzuführen, während die richtige relative Positionierung und die erwartete Ausrichtung beobachtet werden.
Diese und andere Zwecke der Maschine werden durch ein Gerät gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erreicht. Die Erfindung wird nun zu beispielhaften und nicht beschränkenden Zwecken unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben, von denen
1 eine vereinfachte Grundansicht des erfindungsgemäßen Ladegeräts ist,
2 eine vereinfachte teilweise Ansicht der in 1 gezeigten Geräteeinheit ist, und
die 3–7 vereinfachte vorausschauende Ansichten einer erfindungsgemäßen Ladestation während der verschiedenen Phasen des Zufuhrprozesses der Gegenstände zu der Maschine sind.
Unter Bezugnahme auf 1 umfaßt die Ladestation ein erstes Förderband 1, auf welches der Bediener die in Abfolge zu sortierenden Gegenstände auflegt, wobei er sie mit einem zum Beispiel durch eine Kante des gleichen Bandes gebildeten festen Bezugspunkt 12 abstimmt. Ein zweites Band 2 ist abwärts des ersten Bandes 1 angeordnet, welches dem letzteren gleicht und zum Bewegen in einer anderen Geschwindigkeit gestartet werden kann, insbesondere um sich in einer Geschwindigkeit zu bewegen, die größer ist als die von Band 1.
Die Kombination der Bänder 1 und 2 wird dann verwendet, um die einzelnen Gegenstände aus der Abfolge der Gegenstände herauszuziehen und um deren gegenseitigen Abstand zu regulieren, so daß die beiden Objekte zu einem abwärts gelegenen Förderband 3 überführt werden können, das auf eine solche Weise angeordnet ist, daß es einen durch die Nummer 4 angezeigten Zwi schenraum auf dem Band besetzt, der im wesentlichen dem Raum entspricht, welchen die Maschine für die beiden Gegenstände auf der Zelle der Sortiermaschine verfügbar macht.
Letztere wird auf vereinfachte Weise dargestellt, wie durch die Nummer 5 gezeigt.
Die einzelnen Zellen, von denen jede aus einem Transportwagen besteht, der mit einer kleinen, zur Annahme der Gegenstände ausgebildeten, sich drehenden Matte ausgestattet ist, sind durch die Nummer 6 gekennzeichnet.
Das Gegenstandspaar auf Band 3 wird durch einen Scanner oder eine Bar-Code-Leseeinheit 7 geprüft, welche die zentrale Steuerungseinheit der Maschine über den endgültigen Bestimmungsort des Gegenstandes informiert.
Ein weiteres, abstromwärts des Bandes 3, angeordnetes Band 8 ist an einem Träger 9 befestigt, welcher so gesteuert werden kann, daß er sich um 180° um eine im wesentlichen vertikale Achse dreht, um so die Reihenfolge der auf dem Band 8 getragenen Gegenstände umzukehren.
Ein zusätzliches Förderband 19 ist abstromwärts des sich drehenden Bande 8 angeordnet, an welchem ein Gleitrahmen 10 zwischen zwei Positionen befestigt ist.
In einer dieser Positionen ist das Band 19 vollständig unter das Band 8 zurückgezogen, während es sich in der anderen vollständig nach vorne bewegt, um oberhalb des Ladebandes 11 zu enden, welches die Zufuhr der Gegenstände zu der Sortiermaschine betreibt.
Die Sortiermaschine bewegt sich in Bezug auf die Bänder 1, 2, 3, 8 und 19 in einer im wesentlichen kreuzweisen Richtung, während Band 11 in einem Winkel von 45° in Bezug auf die anderen Bänder und zu der Sortiermaschine angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung funktioniert die oben beschriebene Geräteeinheit wie folgt.
Der Bediener ordnet die Gegenstände auf dem Zuführband 1 an, wobei er sie an der Bezugswand 12 ausrichtet.
Das Band 1 führt die Gegenstände zu Band 2, welches dazu gebracht wird, sich in einer höheren Geschwindigkeit als das vorherige zu drehen, um so die Gegenstände in Abstände zueinander zu bringen.
Von Band 2 gelangen die Gegenstände hinüber zu dem nächsten Band 3, wo ein Sensor den Bestimmungsort jedes einzelnen von ihnen prüft.
Während dieser Phase bewegt sich Band 3 in der gleichen Geschwindigkeit wie Band 2 nach vorne, um so den gleichen Abstand zwischen den beiden Gegenständen beizubehalten.
Auf dem Band 3 behalten die Gegenstände einen solchen Abstand, daß sie eine Position einnehmen, die im ganzen dem Raum entsprecht, den ihnen die Maschine für die beiden Gegenstände auf der Sortiermaschine zuweist.
Die relative Positionierung der beiden Gegenstände kann durch einfaches Beeinflussen der Geschwindigkeit der beiden benachbarten Bänder erfolgen, oder, falls notwendig, auch durch Prüfen des Verlaufes und der Größe der Gegenstände, indem man den gleichen Scanner 7 verwendet und folglich, dank der Software, die Geschwindigkeit der Matte 4 verändert, um so den folgenden Gegenstand in der richtigen Position zu laden.
Sobald die Bestimmungsorte der beiden Gegenstände bekannt sind, können zwei Situationen auftreten, und zwar daß in dem einfachsten Fall die Anordnung der beiden Gegenstände bereits die gewünschte Position für das Laden auf die Maschine wiedergibt, so daß keine Umkehrung der Ladereihenfolge notwendig ist, oder daß in dem anderen Fall die Anordnung der Gegenstände von dem erwarteten Typ abweicht, so daß die Reihenfolge umgekehrt werden muß.
Im letzteren Fall wird der Träger 9, nachdem die Gegenstände von dem Band 3 zu dem Band 8 weitergeleitet worden sind, um 180° gedreht, so daß die Gegenstände in einer umgekehrten Reihenfolge in Bezug auf die vorhergehende Situation angeordnet sind.
Das Weiterleiten der Gegenstände von Band 3 zu Band 8 erfolgt, während die Bänder sich in der gleichen Geschwindigkeit bewegen, um so die Anordnung der Gegenstände in gleichem Abstand zueinander aufrechtzuerhalten.
Von Band 8 müssen die Gegenstände zu dem schrägen Band 11 überführt werden, welches für deren Zufuhr zu der Maschine sorgt.
Um zu verhindern, daß die Gegenstände sich drehen oder daß die notwendige Ausrichtung während der Weiterleitung von einem Band zum anderen verloren geht, ist es ratsam, diese Weiterleitung in einer Relativgeschwindigkeit im wesentlichen von Null zwischen den Gegenständen und dem Aufnahmeband ablaufen zu lassen.
Aus diesem Grund und für die Überführung der Gegenstände von Band 8 zu Band 11, steht ein Zwischenüberführband 19 bereit, welches ein teleskopartiges Band, oder, wie in dem in der Figur gezeigten Fall, eine kleine rahmenbefestigte Drehmatte sein kann, die imstande ist, nach vorne in einer Richtung zu gleiten, die parallel zu der Drehrichtung der kleinen Matte verläuft.
Die Antriebseinheit, welche die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung des Rahmens 10 steuert, kann auf eine solche Weise eingestellt werden, daß die Vorwärtsbewegung mit der Gleitbewegung der Bänder 8 und 19 übereinstimmt.
Dies ermöglicht es, das Band 19 in der gleichen Geschwindigkeit wie Band 8 vorwärts zu bewegen, während die Gegenstände überführt werden (bzw. das Band 19 angehalten wird und der Rahmen 10 zusammen mit dem Band vorangetrieben wird, während alle Gegenstände vom Band 8 abgeladen werden).
Sobald alle Gegenstände zu Band 19 weitergeleitet worden sind, können sie auf dem Band 11 deponiert werden, während dieses still steht.
Zu diesem Zweck wird die kleine Matte 19 gedreht, während gleichzeitig der Rahmen 10 in der gleichen Geschwindigkeit wie die kleine Matte 19 umgekehrt wird.
Dies führt dazu, daß, wie in 2 gezeigt, alle Gegenstände in einer Relativgeschwindigkeit im wesentlichen von Null auf das Band 11 fallen, wobei sie nichtsdestoweniger selbst bei diesem Weiterleitungsvorgang sowohl ihren relativen Abstand zueinander als auch die richtige Ausrichtung beibehalten.
An diesem Punkt hält das Ladeband 11 ein Gegenstandspaar bereits in der richtig angeordneten Richtung und in dem richtigen Abstand, fertig zum Laden auf die Maschine entsprechend bekannter Verfahren.
Die Abfolge der Ladephasen wird besser in den in den 3 bis 7 dargebotenen Vorausschauansichten erläutert.
In der Situation von 3 ist ein Paar Pakete auf Band 3 angeordnet, fertig zur Weiterleitung an das sich drehende Band 8.
Zugleich werden die auf dem sich drehenden Band 8 befindlichen Pakete zu Band 19 in der folgenden Weise weitergeleitet, wobei

– das Band 19 ausgedehnt wird (oder der relative Transportwagen dazu gebracht wird, nach vorne zu gleiten), während die Matte still gehalten wird,
– die Drehung des Bandes 8 gestartet wird, um sich in der gleichen Geschwindigkeit wie Band 19 vorwärts zu bewegen, während die Pakete zu letzterem überführt werden,
– in der Zwischenzeit die neuen Pakete von Band 3 zu Band 8 weitergeleitet werden.

An diesem Punkt ist die Situation wie in 4 gezeigt, wobei das Band 19 vollständig ausgedehnt ist und die beiden Pakete zu demselben überführt werden, während Band 8 die beiden neuen, von Band 3 kommenden Pakete hält.
Während der dritten Phase (5) beginnt Band 19, sich "zurückzuziehen", während die Matte in einer solchen Weise gestartet wird, daß die Relativgeschwindigkeit der Pakete auf demselben Null bleibt.
Die Pakete werden auf diese Weise deponiert, ohne auf der durch Band 11 dargebotenen Zuführleitung zu gleiten.
In der Zwischenzeit dreht sich der Träger 9 (falls notwendig), um die beiden nachfolgenden Pakete in der richtigen Ladeabfolge anzuordnen.
Die auf dem Band 11 befindlichen Pakete werden zu der Sortiermaschine hin bewegt ( 6 und 7), während Band 19 seine Vorwärtsbewegung beibehält, um die derzeit auf Band 8 befindlichen Pakete aufzunehmen, wo in der Zwischenzeit die beiden nachfolgenden, von Band 3 kommenden Pakete im Begriff sind, zur Ladung anstehen.
Auf Basis der beschriebenen Konfiguration ist es daher nicht nur möglich, die Anordnung der auf die Maschine zu ladenden Gegenstandspaare zu erreichen, sondern auch deren Bewegung, um sie so in der richtigen Richtung zu positionieren und diese während aller ihrer Weiterleitungen beizubehalten.
Darüber hinaus kann die Positionierungsphase der Gegenstände zum Verändern ihrer Ladereihenfolge, falls notwendig, gleichzeitig mit der Vorwärtsbewegung der Pakete erfolgen, welche bereits angeordnet sind, und die Ankunftsbewegung der Pakete, welche folgen, wird so genutzt, was ein toter Moment im Betrieb der Geräteeinheit sein könnte, ohne daß dadurch die Gesamtproduktivität der Maschine beeinträchtigt wird.
Ein Fachmann könnte mehrere Modifikationen und Veränderungen herbeiführen, die nichtsdestoweniger sämtlich als unter den Erfindungsgedanken fallend zu betrachten wären, so wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist. So kann zum Beispiel die gleiche Geräteeinheit dazu benutzt werden, Gegenstände auf eine Sortiermaschine zu laden, indem man sie in einer im Voraus festgelegten Richtung anordnet.
Die bekannten Technologien sind, wie in der Beschreibung in Bezug auf den Stand der Technik gezeigt, in der Tat imstande, eine präzise Positionierung der Gegenstände zu gestatten, machen es aber schwierig, sie auszurichten. Während es eigentlich einfach ist, die Gegenstände mit ihren Flanken parallel zu denen des Zuführbandes auszurichten, ist es komplizierter, sie in einem Winkel von 45° in Bezug auf das vorhergehende auszurichten, so daß zum Abschluß der gesamten Bewegungen, die für ihre Zufuhr zu der Maschine nötig sind, die auf die Sortiermaschine geladenen Gegenstände sich selbst in einer parallelen Ausrichtung zu den Flanken der letzteren wiederfinden. Diesem Zweck kann durch die Geräteeinheit gemäß dieser Erfindung gedient werden.
Der Bediener lädt die Gegenstände auf die kleine Matte 1, indem er sie an dem festen Bezugspunkt 12 aufreiht, und leitet die Gegenstände in Abfolge zu den kleinen Bändern 2 und 3 weiter. Band 3 lädt die Gegenstände direkt auf das mittlere Band 19 ab, welches sie, wie oben beschrieben, auf das Band 11 ablädt, während das Ladeband stillsteht, und zwar in einer Relativgeschwindigkeit im wesentlichen von Null, wodurch das Risiko, daß die Gegenstände Bewegungen, Drehung oder ähnliches als Folge des Aufpralls auf das sich bewegende Band erleiden, vermieden wird.
An diesem Punkt finden sich die Gegenstände selbst auf dem Ladeband in der erforderlichen Position und in ihrer optimalen Ausrichtung für ihre anschließende Ladephase wieder.

Claims

Geräteeinheit für das automatische Laden einer Mehrzahl von Artikeln (6), die auf derselben Einheit einer Sortiermaschine angeordnet sind, mit verschiedenen Zuführbändern (1, 2, 3, 8), die in der Lage sind, die Artikel aufzunehmen und sie, während sie sich im richtigen Abstand befinden, zu einem Ladeband (11) zu überführen, welches in der Lage ist, diese Artikel aufzunehmen und sie zu einer Maschine (5) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführbänder (1, 2, 3, 8) mindestens ein Band (8) aufweisen, welches auf einem Träger (9) angebracht ist, der in der Lage ist, um 180° zu drehen, um die Reihenfolge des Überführens der Artikel (6) auf dem Band (8) umzukehren, und ein Mittel (19) vorgesehen ist für das Übertragen der Artikel (6) von dem Band (8) zu dem Ladeband (11) mit einer Relativgeschwindigkeit von im wesentlichen null.
Geräteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (19) für das Überführen der Artikel (6) mit einer Relativgeschwindigkeit von null von dem Band (8) zu dem Ladeband (11) eine drehende Matte aufweist, die auf einer Gleitstütze (10) angebracht ist, welche in der Lage ist, sich zwischen einer Position, in welcher die drehende Matte unter dem aufstromigen Zuführband (8) zurückgezogen wird, zu einer Position zu bewegen, aus welcher die drehende Matte nach vorn bewegt wird, um die Artikel (6) auf dem Ladeband (11) abzulegen, während ein Mittel vorgesehen ist, um die Gleitstütze (10) nach vorn zu bewegen oder das Überführungsband mit derselben Geschwindigkeit wie das aufstromige Zuführband (8) zu drehen, basierend auf der Schaffung anderer Mittel mit der Fähigkeit, das Überführungsband mit einer gleichen und entgegengesetzten Geschwindigkeit zu der Gleitgeschwindigkeit der Gleitstütze (10) zu drehen, während sich dieselbe unter dem aufstromigen Zuführband (8) zurückzieht, um die Artikel auf dem Ladeband (11) mit einer relativen Geschwindigkeit null abzulegen.
Geräteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführbänder (1, 2, 3, 8) mindestens ein Paar von Bändern (1, 2) aufweisen, die in der Lage sind, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt zu werden, um die Artikel (6) mit einem gewissen Abstand zwischen einander anzuordnen.
Geräteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch Mittel (7) vorsieht zum Prüfen der Bestimmung der Artikel (6) und zur Befehlsgabe der Drehung des Trägers (9) des mindestens einen Bandes (8), um dieses Band um 180° zu drehen und dadurch die Reihenfolge der Artikel (6) umzukehren.
Geräteeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7), die in der Lage sind, die Bestimmung der Artikel (6) zu prüfen, aus elektronischen Abfühlvorrichtungen aufgebaut sind, die zu einem der Zuführbänder (1, 2, 3, 8) gehören.
Geräteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräteeinheit ein Zuführband (1) aufweist mit einem Referenzpunkt und/oder Schaltmitteln (12), die in der Lage sind, das Ausrichten der Artikel (6) entsprechend einer vorher festgesetzten Richtung zu ermöglichen.
Geräteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladeband (11) bezüglich der Zuführbänder (1, 2, 3, 8) unter einem Winkel von 45° angeordnet ist.