DE8706655U1

DE8706655U1 - Sortierautomat zur Sortierung kleiner Gegenstände

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Publication number: DE8706655U1
Application number: DE8706655U
Authority: DE
Original assignee: Maschimpex 7990 Friedrichshafen De GmbH
Current assignee: Maschimpex 7990 Friedrichshafen De GmbH
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1988-06-09

Description

Sortierautomat zur Sortierung kleiner Gegenstände

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Sortierautomaten nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Derartige Sortierautomaten werden _m

zur Sortierung kleiner Gegenstände verwendet, insbesondere

Arzneimittelkapseln, Tabletten und dergleichen. Mit den bisher

bekannten Sortierautomaten war es nicht möglich, mit hoher

Geschwindigkeit und höher Genauigkeit kleine Gegenstände zur

sortieren. Insbesondere bei der Sortierung sogenannter Weich-Gelantine-Kapseln, die zum Beispiel mit Arzneimitteln gefüllt sind, kam es bisher zu großen Schwierigkeiten, so daß derartige

Weich-Gelantine-Kapseln nicht mit bekannten Sortierautomaten mit

hoher Geschwindigkeit sortiert werden konnten.

Derartige Weich-Gelantine-Kapseln unterliegen nämlich bestimmten Formänderungen, bedingt durch die Kapsel selbst. Derartige nicht-maßhaltige Produkte werfen eine Vielzahl von Problemen auf, die im Rahmen der Qualitäts-Endkontrolle besondere Aufmerksamkeit erfordern.

Bei sogenannten Hart-Gelantine-Kapseln kommt es insbesondere zu Abweichungen in der Länge und der Dicke.

Bei Weich-Gelantine-Kapseln sind Deformationen, fehlende Maßhaltigkeit (zum Beispiel Bananenform der Kapsel ) und Fehlfarben am häufigsten festzustellen.

Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Sortierautomaten der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß

er eine automatische Sortierung von kleinen Gegenständen, insbesondere von Hart- und Weiche^Gelantine-Kapseln, sowie von oblöngförmigen und runden Tabletten, Dragees etc. nach Länge, Dicke, Symmetrie und Fläche mit hoher Genauigkeit und schneller ferarbeitungsgeschwindigkeit gewährleistet.

2ur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände zunächst auf das Zentrum eines •rsten, schnell rotierenden Drehtellers gegeben werden, auf dem sie 1n Form einer Reihe zum Aussenumfang des Drehtellers wandern, daß die Gegenstände dann reihenweise auf einen zweiten, langsamer rotierenden Drehteller geleitet werden, welcher die Gegenstände auf tin Förderband fördert, in dessen Bereich eine Einrichtung zur Optischen Formerkennung des Gegenstandes angeordnet ist, und daß am Auslaufende des Förderbandes eine Einrichtung zur Verteilung der tegenstände auf unterschiedliche Aus laufe angeordnet ist, welche von der Einrichtung zur optischen Formerkennung angesteuert ist.

Die technische Lehre nach dem Anspruch 1 besteht im wesentlichen aus der Hintereinanderschaltung von drei Vereinzelungseinrichtungen, Wobei die zu vereinzelnden und sortierenden Gegenstände zunächst auf das Zentrum eines ersten, schnell rotierenden Drehtellers gegeben werden. Vom Zentrum ausgehend erstreckt sich in geringem Abstand über dem Drehteller eine ortsfeste Spirale, entlang deren Windungen die Gegenstände vom Zentrum ausgehend in Richtung zum Aussenumfang des Drehtellers - bedingt durch die Rotation des Drehtellers -geführt werden.

Diese Gegenstände bilden also entlang der Spirale eine Reihe und sobald sie am Aussenumfang des Drehtellers an der radial äusseren Windung der Spirale angekommen sind, sind die zu sortierenden Gegenstände in einer Reihe angeordnet, wobei der Abstand zwischen

- 6 -den einzelnen Gegenständen nicht gieichmässig ist.

In fluchtender Übereinstimmung mit der radial ausseiiliegenden Windung der Spirale ist eine Einlaufbahn angeordnet, welche die in Reihe an der äusseren Windung anliegenden Gegenstände übernimmt und wobei der erste schnell rotierende Drehteller die Gegenstände in die Einlaufbahn 31 hineinbefördert, von wo sie reihenweise auf einen zweiten, langsamer rotierenden Drehteller geleitet werden. Die Einlaufbahn, die auf dem ersten, schnell rotierenden Drehteller begann, erstreckt sich auch über den zweiten, langsamer rotierenden Drehteller, wobei aufgrund der langsameren Rotation dieses Drehtellers die mit unterschiedlichen Abständen auf dem ersten Drehteller und auf dem Beginn der Einlaufbahn angeordneten Gegenstände nun zusammengeschoben werden und dicht an dicht, einander berührend im Bereich der Ein!aufbahn über dem zweiten langsamer rotierenden Drehteller angeordnet sind.

Der langsamer rotierende Drehteller lässt die Gegenstände von der Einlaufbahn auf ein unter dem Auslaufende der Ein!aufbahn angeordnetes Förderband fallen, von wo diese Gegenstände einer Einrichtung zur optischen Formerkennung und ggf. Farberkennung zugeführt werden.

Nachdem derartige Gegenstände relativ leicht sind, besteht die Gefahr, daß beim Herunterfallen der Gegenstände vom Auslaufende der Einlaufbahn auf das darunterliegende Förderband die Gegenstände auf das Förderband springen und dort ihre gegenseitigen Abstände oder ihre Lage in unerwünschter Weise wieder verändern.

Um dies zu verhindern, ist nach dem Gegenstand des Schutzanspruchs vorgesehen, daß die Gegenstände unter der Wirkung eines schräg abwärts gerichteten Luftstromes auf das Förderband fallen, wodurch

unerwünschte Lageänderungen durch Hochspringen der Gegenstände vom Förderband vermieden werden. Das Förderband fördert nun die Gegenstände in den Bereich einer Einrichtung zur optischen Formerkennung zu, wobei wichtig ist, daß am Förderband selbst ein oder mehrere schwingungsdämpfende Flächendüsen angeordnet sind, welche jeweils einen Luftstrom auf die Aussenseite des jeweiligen ^crdergurtes lenken.

Damit werden auch unerwünschte Schwingungen des Förderbandes selbst vermieden, wodurch andernfalls ebenfalls die Gefahr bestünde, daß die Gegenstände in unerwünschter Weise ihre Lage oder ihren gegenseitigen Abstand verändern.

Die Einrichtung zur optischen Formerkennung und ggf. zur Farberkennung besteht im wesentlichen aus zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Kameras, wobei jeder Kamera ein Stroboskop gegenüberliegend zugeordnet ist, welches einen Lichtstrahl auf den Gegenstand sendet, wobei die jeweils zugeordnete Kamera den vom Gegenstand erzeugten Lichtschatten erfasst.

Der Neuerungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung -offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sei einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei

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Figur 1: schematisiert in Seitenansicht ein Sortierautomat nach der Neuerung,

Figur 2: Draufsicht auf den Sortierautomaten nach Figur 1,

Figur 3: schematisiert einen Schnitt durch den Sortierautomaten in Höhe der Einrichtung zur optischen Formerkennung,

Figur 4: schematisiert eine Stirnansicht des Auslaufendes des Sorti erautomaten.

Der Sortierautomat nach den Figuren 1 und 2 weist einen oberen Beschickungstrichter 1 auf, in den die zu sortierenden Gegenstände geschüttet werden. Vom Beschickungstrichter 1 ausgehend ist ein Zufuhr-Aggregat 2 vorgesehen, in dem vibrierende Lochsiebe angeordnet sind. Am Auslaufende des Zufuhr-Aggregats sind hierbei zwei Auslaufröhren 46,47 angeordnet, über welche gebrochene und mehrfach miteinander verbundene Gegenstände ausgeschieden werden.

Die in Pfei 1 richtung 28 das Zufuhr-Aggregat 2 verlassenden und in Ordnung befundenen Gegenstände gelangen auf eine Rutsche 20, wo sie in das Zentrum eines ersten Drehtellers 3 aufgegeben werden. Ütsr dem Drehteller in geringem Abstand ist hierbei eine ortsfeste Spirale 43 angeordnet, wobei die Gegenstände aurgrund der Rotation des Drehtellers an den Wandungen der Spirale 43 von innen nach aussen laufen.

In einer bevorzugten Ausführungsform rotiert der Drehteller am Außenumfang mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,2 m pro Sekunde, &rgr; Die zu vereinzelnden Gegenstände 12 bilden hierbei an der radial

äusseren Wandung der Spirale 43 eine Reihe , wobei zwischen den

Gegenständen 12 unterschiedliche Abftände 30 bestehen.

Fluchtend mit der radial äusseren wandung der Spirale 43 ist die Mündung einer Einlauf bahn 31 angeordnet, in welche die Gegenstände 12 in Pfeil richtung 29 aufgrund der Rotation des Drehtellers 3 hineinbefördert werden.

Auf gleicher Ebene mit dem Drehteller 3 ist ein zweiter Drehteller angeordnet, über den die ortsfeste Einlaufbahn 31 geführt wird. Die Gegenstände werden also in Pfeilrichtung 29 in die Einlaufseite der \ Einlaüfbahn 31 hineinbefördert und haben zu Beginn der Einlaufbahn

noch unterschiedliche Abstände 30.

Nachdem aber der zweite Drehteller 4 langsamer in Pfeilrichtung 48 rotiert, zürn Beispiel mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m pro Sekunde, werden die Gegenstände 12 im Bereich der Einlaufbahn 31 , die sich über den Drehteller 4 erstreckt, zusammengeschoben und haben damit vollkommen gleichmässige Abstände.

Nachdem die Breite der Einlaufbahn 31 auch nur unwesentlich größer

1st als die Breite der Gegenstände liegen die Gegenstände 12 also lagenrichtig und in gleichmässigem Abstand auf der Seite der Einlaufbahn 31, die sich über dem langsamer rotierenden Drehteller erstreckt.

Das Auslaufende 45 der Einlaufbahn 31 mündet in geringem Abstand über dem Beginn eines Förderbandes 5, welches unterhalb des

- 10 Drehtellers 4 angeordnet ist.

Damit die vom Auslaufende 45 der Einlaufbahn 31 auf das Förderband herabfallenden Gegenstände nicht auf dem Förderband springen, ist gemäss Figur 1 eine Beschleunigungsdüse 25 vorgesehen, die einen in Pfeil richtung 26 schräg nach unten gegen das Förderband 5 gerichteten Luftstrom erzeugt.

Die Gegenstände 12 gelangen in den Bereich dieses Luftströmen während ihres Falls vom auslaufende 45 und werden damit unter der Wirkung des Luftstromes der Beschleunigungsdüse 25 gedämpft auf dem Förderband 5 abgelegt, ohne daß es zu einem Springen oder einer unerwünschten Abstandsänderung zwischen den Gegenständen 12 kommt.

Das Förderband fördert die Gegenstände wieder mit einer höheren Geschwindigkeit als sie auf dem Drehteller 4 hatten, nämlich z.B. mit einer Geschwindigkeit von 1 ni pro Sekunde, wodurch es jetzt gelingt, daß die Gegenstände in gleichmässigen Abständen auf dem Förderband 5 liegen und in diesen gleichmässigen Abständen der Einrichtung zur optischen Form und ggf. Farberkennung zugeführt werden.

In der Beschreibungseinleitung wurde allgemein erwähnt , daß ein Förderband 5 vorhanden ist. Ein derartiges Förderband kann in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein einfaches, in horizontaler Ebene gerichtetes Förderband sein.

Nach der vorliegenden Erfindung wird es ,iedoch bevorzugt, wenn das Förderband aus zwei V-förmig zueinander gestellten Fördergurten 21,22 (vergleiche Figur 3) besteht, weil die Gegenstände 12 hierbei in besonders günstiger Weise seitlich eingefasst werden und unerwünschte Lagen- und Abstandsänderungen der Gegenstände vermieden

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- 11 werden. \

Um auch eine unerwünschte Schwingung der Fördergürte 21,22 zu |

vermeiden, ist gemäss der Figur 3 vorgesehen, daß aussenseitig der ' Fördergurte 21,22 jeweils eine Flächendüse 23,24 vorgesehen ist,

über die ein Luftstrom gegen die Aussenseite das jeweiligen

Fördergurtes 21,22 gerichtet wird. Dieser Luftstrom trifft senkrecht

auf die Aussenseite des jeweiligen Fördergurtes 21,22 auf und hat |

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Fördergurte 21,22 vermieden wird. |

Es können hierbei über die Länge des Förderbandes 5 gesehen mehrere \ flächendüsen 23,24 hintereinanderliegend angeordnet sein. {

Wird eine Farberkennung der Gegenstände gewünscht, dann ist es |

1 vorgesehen, daß vor dem optischen Formerkennungssystem ein |

Farberkennungssystem 7 angeordnet ist, welches seine Signale in die ''< automatische Datenverarbeitung des Formerkennungssystems mit \

einspeist.

Im letzten Drittel des Förderbandes 5 ist zunächst eine |

Lichtschranke 6 angeordnet, welche den auf dem Förderband 5 ⁱ

durchlaufenden Gegenstand 12 erfasst und mit geringer .

Zeitverzögerung ein erstes Stroboskop 9 ansteuert, welches einen ;

Infrarot-Lichtblitz erzeugt, welcher den Gegenstand 12 trifft, wobei
der Lichtschatten dieses Infrarot-Lichtblitzes von der gegenüber dem
Stroboskop 9 angeordneten Kamera 8 erfasst wird.

Die Stellung des Stroboskops 9 zu der Kamera 8 ist aus Figur 3
erkennbar, wobei die in Figur 3 dargestellten Flächendüsen 23,24
ausserhalb des Lichtbereichs des Stroboskops 9 und auch des
Lichtbereichs des später zu beschreibenden Stroboskops 11 sind.

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- 12 -

Weil zwischen der Kamera 8 und dem Stroboskop 9 das Förderband 5 mit seinen Fördergurten 21*22 angeordnet ist_s ist Voraussetzung» daß die Fördergurte 21,22 aus einem durchsichtigen Material sind.

In geringem Abstand hinter der ersten Kamera 8 mit dem Stroboskop 9

ist eine zweite Kamera 10 mit einem zugeordneten Stroboskop 11 in

geringem Abstand und in senkrechter Richtung zur ersten Kamera ff

angeordnet. Der Gegenstand 12 wird also hinsichtlich seiner Form sowohl in einer vertikalen Ebene als auch in einer horizontalen

Ebene erfasst. Wie in Figur 1 und 2 erkennbar, läuft dann jeder Fördergurt 21,22 am Auslaufende 44 des Förderbandes über eine

schräggestellte Umlenkrolle 18,19, wobei am Einlaufende des

Förderbandes 5 gleichartige Umlenkrollen 18,19 angeordnet sind.

In geringern Abstand hinter dem Auslaufende 44 des Förderbandes 5 sind zwei gegeneinander gestellte und über Ausscheideventile 13,13a angesteuerte Luftdüsen 34,35 angeordnet.

Der vom Auslaufende 44 herabfallende Gegenstand 12 gelangt nun in den Luftstrom der Luftdüsen 34,35 und fällt je nach Ventilsteuerung der Ventile 13,13a entweder in Pfeilrichtung 41 in einen Auslauf 38, der für in Ordnung befundene Gegenstände 12 vorgesehen ist. Für diesen Fall sind beide Luftdüsen 34,35 geöffnet. Der Gegenstand gelangt hierbei auf eine Rutsche 36, wo er in den Auslauf 38 hineingeleitet wird.

Aussortierte Gegenstände fallen in Pfeilrichtung 42 in den Auslauf 39 und Gegenstände, die erneut dem Sortierautomaten zugeführt werden sollen, fallen in Pfeilrichtung 40 in den Auslauf 37.

Die Ventile 13,13a werden von dem Mikro-Prozessor-System

angesteuert» welches in einem Bedienpult 15 angeordnet ist und das im wesentlichen aus einem Monitor 14 , einer Tastatur 16 und einem Drucker 17 besteht*

fs sei noch erwähnt* daß bei Zufuhr-Störungen auf dem Drehteller 3 ts möglich ist, Gegenstände 12* die nicht in die Einlaufbahn 31 tingeführt werden, in Pfeilrichtung 32 einer Überlauföffnung 33 zuzuführen, wo sie den Sortierautomaten verlassen.

Die von dem Zufuhr-Aggregat 2 ausgeschiedenen Gegenstände verlassen ibenfalls über Ausläufröhren 46,47 das Gerät.

Mit dem beschriebenen Gerät ist eine Sortier-Genauigkeit von &diams;/- 1/10 mm möglich. Um eine Farberkennung durchzuführen, ist ein farberkennungssystem vorgesehen, welches im wesentlichen aus einer Farbkamera besteht, welches den vom Produkt reflektierten Lichtstrahl erfasst und in die Farben rot, grün und blau zerlegt und entsprechend der Produktfarbe auswertet.

- 15 -

ZEICHNUNGS-LEGENDE

1 Beschickungstrichter

2 Zufuhraggregat

3 Drehteller

4 Drehteller

5 Förderband

6 Lichtschranke

7 Farberkennungssystem

8 Kamera I

9 Stroboskop I

10 Kamera II

11 Stroboskop II

12 Gegenstand

13 Ausscheide-Ventil 13a

14 Monitor

15 Bedienpult

16 Tastatur

17 Drucker

18 Umlenkrolle

19 Umlenkrolle

20 Rutsche

21 Fördergut

22 Fördergut

23 Flächendüse

24 Flächendüse

25 Beschleunigungsdüse

26 Pfeil richtung (Luftstrom)

28 Pfeilrichtung

29 Pfeilrichtung

30 Abstand

31 Einlaufbahn

32 Pfeil richtung

33 Überlauföffnung

34 Luftdüse

35 Luftdüse

36 Rutsche

37 Auslauf

38 Auslauf

39 Auslauf

40 Pfeil richtung

41 Pfeil richtung

42 Pfeil richtung

43 Spirale

44 Auslaufende (Förderband 5)

45 Auslaufende (Einlaufbahn 31)

46 Auslaufröhre

47 Auslaufröhre

48 Pfeil richtung

Claims

M 695-22-ka &Pgr;. August 1987 amtl. A.Z.: G 87 06 655.6 Anmelder: Fa. Maschimpex GmbH neuer Schutzanspruch

1. Sortierautomat zur Sortierung kleiner Gegenstände nach Größe, Form und ggf. Farbe, wobei Gegenstände in einem Beschickungstrichter ungeordnet eingefüllt sind und von dort aus über ein Zuführaggregat einem oder mehreren Aggregaten einer Vereinzelungs- und Sortiervorrichtung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelung- und Sortiereinrichtung, jeweils in bezug auf Ein- und Auslaufbahn hintereinander angeordnet, aus einem ersten, schnell rotierenden Drehteller (3), einem zweiten, langsamer rotierenden Drehteller (4) und aus einem Förderband (5) mit am Auslaufende unterschiedlichen Ausläufen (37-39) besteht, und daß vor dem Auslauf des Förderbandes (5) eine Einrichtir-q (6-11) zur optischen Formerkennung eines Gegenstandes (12) und am Auslaufende (44) des Förderbandes (12) eine weitere Einrichtung (13,35) zur Verteilung von Gegenständen (12) vorgesehen sind.

2. Sortierautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufende (45) der Einlaufbahn (31) in geringem Abstand über dem Förderband (5) angeordnet ist und daß die Gegenstände unter der Wirkung eines schräg abwärts gerichteten Luftstromes (Ffeil richtung 26) auf das Förderband (5) fallen.

3. Sortierautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Förderband (5) ein Ouwr mehrere schwingungsdämpfende Flächendüsen (23) angeordnet sind, welche jeweils einen Luftstrom auf die Außenseite des jeweiligen Fördergutes (21) lenkt.

4. Sortierautomat nach einem der Ansprüche 1-3,dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (5) im Querschnitt V-förmig ist und aus zwei V-förmig zueinander angeordneten Fördergurten (21,22) besteht.

5. Sortierautomat nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6-11) zur optischen Formerkennung des Gegenstands (12} aus zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Kameras (8,10) besteht, wobei jeder Kamera (8,10) ein Stroboskop (9,11) gegenüberliegend zugeordnet ist, welches einen Lichtstrahl auf den Gegenstand (12) sendet , wobei die jeweils zugeordnete Kamera (8,10) den vom Gegenstand erzeugten Lichtscbatten erfasst.

6. Sortierautomat nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem im Querschnitt V-förmigen Förderband (5) die Fördergurte (21,22) 1icncdurchlässig sind.

7. Sortierautomat nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet» daß die Stroboskope (9,11) einen Infrarot-Lichtstrahl erzeugen.

8. Sortierautomat rtaGh einem der Ansprüche 1^7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farberkennungssystem (7) im Bereich des Förderbandes (5) angeordnet ist.

9. Sortierautomat nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaufende (44) des Förderbandes (5) zwei ventilgesteuerte Luftdtisen (34,35) angeordnet sind, die jeweils einen schräg von oben gegen den vom Auslaufende (44) fallenden Gegenstand (Ik/ gerichteten Luftstrom erzeugen und je nach Venti!stellung der beiden Luftdtiseh den Gegenstand (12) in eine von drei verschiedenen Aus laufen f 37-39) fallen lassen.