DK162278B - Fremgangsmaade og anlaeg til transport af materialestykker - Google Patents

Description

i

DK 162278 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i krav l's indledning angivne art. Ved forarbejdning af i uregelmæssig rækkefølge tilførte materialestykker, f.eks. stykker bagværk, i automatiske forarbejdningsmaskiner, 5 f.eks. emballeringsmaskiner såsom slangeposemaskiner eller indsvøbemaskiner, skal stykkerne tilføres i konstante tidsintervaller, hvilket ofte forudsætter en manuel omgruppering eller samling, f.eks. opdæmning og efterfølgende separering af de enkelte stykker, f.

10 eks. for at hvert kædefag i en efterfølgende emballe ringsmaskine kan belægges.

Problemet bliver mere komplex, såfremt stykkerne ankommer i flere spor og i hvert af disse tilføres i uregelmæssig, d.v.s. tilfældig rækkefølge, men skal til-15 føres en videreforarbejdningsmaskine f.eks. i på langs eller på tværs ordnede rækker med bestemte indbyrdes afstande, og stykkernes opdæmning med henblik på efterfølgende separering i rækker ikke er mulig, fordi stykkernes egenskaber (form, konsistens, klæbrighed 20 med mere) ikke tillader dette.

Det er almindeligt at omgruppere i flere spor uregelmæssigt tilførte stykker i tværrækker ved, at stykkerne rettes ud i anlæg mod en bjælke eller en spærring eller opdæmmes, og at rækkerne videreføres i en bestemt 25 takt. Dette er dog kun muligt med stykker med fast kon sistens og en bestemt geometri.

I DE-offentliggørelsesskrifterne nr. 27 11 039 og nr.

31 47 590 beskrives hinanden lignende indretninger beregnet til, at stykkerne tilføres strengt periodisk, 30 d.v.s. med konstant indbyrdes afstand i fremføringsretningen. Ved disse indretninger bevæges en mellem to transportører forskydelig spalte periodisk ved hjælp af kurver, trækorganer eller fluidumcylindre, idet spal-

DK 162278 B

2 ten følger med nøjagtigt mellem to grupper af stykker, 1 der skal skilles fra hinanden således, at gruppedannel sen kan tilvejebringes ved tidsmæssigt eller materiale-mæssigt styret variation af fremføringshastigheden.

5 De omtalte indretninger er dog ikke i stand til at dan ne grupper af materialestykker, som tilføres i uregelmæssig, tilfældig afstand.

Fra DE-offentliggørelsesskrift nr. 23 33 734 kendes en indretning, ved hvilken tilfældige variationer af 10 produkttilførselen kan udlignes. I nævnte offentliggø relsesskrift omtales nødvendigheden af, at produkttilførselen påvirkes ved, at den forudgående maskine tilkobles eller frakobles efter behov. Dette apparatur skal funktionelt for hvert fra udløbet styret udgående 15 stykke modtage et nyt stykke ved indløbet og er da i stand til at udligne en tidsforskydning af det indløbende stykke.

Alle i de nævnte trykskrifter beskrevne indretninger arbejder med en mellem to transportører forskydelig 20 overgang som overførselssted og med variable transport hastigheder og har således kun en kortvarigt fordelende funktion, der er velegnet til omgruppering af regelmæssigt tilførte eller efter behov bortledte stykker, men ikke nogen samtidig bufrende funktion, som er nød-25 vendig ved omdannelse af en tilfældig gruppering af stykkerne i en regelmæssig orden.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til med billige midler at ændre placeringen af i flere spor organiserede materialestyk-30 ker, som ved en kendt middeltilførselsrate kan ankomme i en hvilken som helst vilkårlig indbyrdes stilling på en transportør. Ovennævnte formål opnås ved det i

DK 162278 B

3 krav l's kendetegnende del angivne.

Opfindelsen angår tillige et anlæg af den i krav 4's indledning angivne art til udøvelse af fremgangsmåden.

Anlægget er ejendommeligt ved det i krav 4's kendeteg-5 nende del angivne.

Ued fremgangsmåden og anlægget ifølge opfindelsen kan i uregelmæssig fordeling efter hinanden og i et vilkårligt antal spor side om side til anlægget tilførte materialestykker omplaceres uden at berøre hinanden 10 og på en sådan måde, at de ved anlæggets udgang perio disk gentagne gange uden indbyrdes berøring er anbragt i langsgående og tværgående rækker, i aftrappet orden eller i en vilkårlig anden gruppering.

Anlægget ifølge opfindelsen er simpelt i fabrikations-15 teknisk henseende og afhjælper især ovennævnte mangel ved den fra DE-offentliggørelsesskrift nr. 27 11 039 kendte teknik, nemlig at drevet for rulleparrene, der skal forskydes, og som kun bringes til virkning over en part af transportbåndet, skal tilbagelægge den for-20 skudte spaltes eller overgangs dobbelte vejlængde, hvor ved båndspaltens forskydningslængde begrænses til højst halvdelen af transportørens konstruktionslængde, fordi forskydningsindretningen skal være anbragt i båndlegemet. Ued det fra DE-offentliggørelsesskrift 31 47 590 25 kendte anlæg reduceres udnyttelsen af transportørens aktive længde endnu mere derved, at alle forskydelige ruller er anbragt på en vogn samt ved den dermed flugtende anbringelse af lineærdrevet.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp 30 af tegningen, hvor fig. 1 skematisk og set fra siden viser en udførelses-

DK 162278 B

4 form for anlægget ifølge opfindelsen, fig. 2 samme, set fra oven, fig. 3 anskueliggør mulige formationer efter materialestykkers organisering, 5 fig. 4 viser en ændret detalje i anlægget, fig. 5 anskueliggør kinematikken ved overgange, fig. 6 skematisk og set fra siden viser en udførelses-form for anlægget med to synkront arbejdende deltransportører, og 10 fig. 7 .set fra siden viser en ændret version af udførel sesformen ifølge fig. 6.

Ifølge fig. 1 er tre endeløse båndtransportører 1, 2, 3 med to øvre overgange 4 og 5 og to nedre overgange 6 og 7 mellem disse monteret på en sådan måde i et stel 15 af sædvanlig konstruktion, at materialestykker, der skal fremføres, fra en tilførselsbåndtransportør 10 via de nævnte transportører 1, 2, 3 overføres til en båndtransportør 11 til borttransport af materialestykkerne .

20 Båndtransportørerne 1 og 3 kan være ens og anvendes i spejlvendt placering. Disse to transportører drives af hver sin motor henholdsvis 31 og 33 med variabelt omløbstal via en af faste ruller 12-17.

Transportøren 2 kan have en symmetrisk form og drives 25 af en motor 32 med variabelt omløbstal via en fast rul le 18. Skal anlægget være tungt belasteligt, kan der vælges den i fig. 4 viste konstruktive anordning med

DK 162278 B

5 en drivrulle 34 med en mulig større diameter end driv-rullen 18's diameter.

Overgangene 4-7 mellem transportørerne 1-3 er således udformet, at ved overgangene placerede båndomstyrings-5 rullers akseler er forbundet med hinanden, og således, at rullerne i fig. 1 tilsammen kan bevæges i materiale-stykkernes transportretning.

På grund af denne konstruktion kan alle tre båndtransportører 1, 2 og 3 holdes spændt i tilstrækkelig grad 10 ved hjælp af kun én spænderulle 19. Ved forskydning af en af de to nedre overgange 6, 7, der er let tilgængelig til bevægelse ved hjælp af et lineært drev, forskydes de over disse liggende overgange 4, 5 samme stykke, men i modsat retning. Herved påvirkes de to 15 sammenkoblede overgange 6 og 4 ikke af de ligeledes sammenkoblede to overgange 7 og 5's bevægelser, og vice versa. De tre transportører 1, 2 og 3's særskilt regulerbare hastigheder er ligeledes upåvirket af overgangenes bevægelser.

20 Fig. 6 og 7 viser to mulige udførelsesformer for to nødvendige skydebåndenheder, hvor overgangen bevæges ved hjælp af en vippemekanisme. Ruller 35 og 36 overflødiggør ved denne version en i fig. 1 og 4 vist støtteplade 30. Ved udførelsesformen ifølge fig. 6 og 7 25 kan der anvendes fire konstruktivt ens transportører i den viste placering, og de i det foregående beskrevne egenskaber opnås da, når de to midterste båndtransportører 2a og 2b drives synkront, d.v.s. tilsammen overtager funktionen af transportøren 2 i fig. 1.

30 Ved hjælp af anlægget ifølge opfindelsen kan der opnås flere funktionsforløb, som medfører samme resultat.

Den i det følgende beskrevne driftsmåde har stået sin

DK 162278 B

6 prøve ved simulationsforløb i en datamat. Det er i denne forbindelse indlysende, at transportanlægget ikke kan frembringe manglende materialestykker eller ikke kan borttage et overskydende antal stykker, som over-5 stiger den indre bufferkapacitet. Dette indebærer,.at der for hver plads i den formation, som skal dannes, inden for et begrænset tidsrum også stilles et materialestykke til disposition ved anlæggets indløb, d.v.s. at stykkernes middelankomstrate skal svare til disses 10 middeludløbsrate. Er dette ikke tilfældet, vil der i den udgående gruppering enten være ubesatte pladser eller behov for en indretning, der reducerer antallet af stykker til det antal, for hvilket anlægget er dimensioneret. Det er væsentligt, at stykkerne kan tilfø-15 res uregelmæssigt, f.eks. svarende til en Gauss-forde-ling. Til den som eksempel beskrevne udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen med en kapacitet på 100 rækker pr. minut kan der f.eks. i umiddelbar succession, d.v.s. uden indbyrdes afstand tilføres op til 20 fem materialestykker eller samme antal stykker med mel lemrum, hvor afstanden tænkes dimensioneret svarende til middelankomstraten, uden at der opstår afvigelser fra den ønskede gruppering i udløbet.

Ankomst- og afgangsraten kan varieres svarende til hin-25 anden. Det kan også være nødvendigt at forarbejde en variabel ankomstrate, f.eks. når der opstår variationer i en forudgående maskines produktionsmængde. Det er da nødvendigt at dimensionere anlægget og styringen svarende til den størst mulige ankomstrate. Mindskede 30 tilførselsmængder vil da medføre tilsvarende tomrum mellem grupperingerne - i ekstremt tilfælde mellem enkelte rækker - i udløbet.

Funktionsprincippet i et enkelt spor er følgende:

DK 162278 B

7 I. Et fastsat antal materialestykker (fortrinsvis fem), der med vilkårlig afstand og middelankomstrate når frem til anlæggets overgang 8, anbringes på transportøren I i en række bag ved hinanden på en sådan måde, at styk- 5 kerne ikke berører hinanden, men er placeret med små, ens store indbyrdes afstande.

II. Den således samlede gruppe af stykker transporteres af de medløbende overgange 4 og 5 i deres bevægelse adskilt fra forudgående og efterfølgende grupper 10 hen på transportøren 2, hvorved stykkerne fra denne transportør af den foran gruppen medløbende overgang 5 bringes til at slutte op til de stykker, der fra den forudgående cyklus endnu befinder sig på transportøren 3, og 15 III. transportøren 3 transporterer stykkerne i den øn skede rækkefølge via overgangen 9 op på transportøren II til borttransport i den ønskede takt.

Dette kan gennemføres i et vilkårligt antal spor synkront eller med vælgelig tidsforskel. I hvert spor er 20 der ved de under I — 111 beskrevne processer følgende forløb:

En sensor, f.eks. en fotocelle, registrerer forkanten på et materialestykke, når dette når frem til overgangen 8. Transportøren 1 styres nu således, at den med 25 hastigheden VI fremføres et til materialestykkets læng de svarende stykke. Herved kan stykkernes længde være kendt og konstant eller konstateres af den omtalte sensor eller en anden sensor under gennemløbet. På grund af uundgåelige tidskonstanter ved start og afbremsning 30 af transportelementerne kan det være nødvendigt, at der mellem de stykker, der skal anbringes i en række på transportøren 1, opstår en fast indbyrdes afstand.

DK 162278 B

8

Denne afstand kan på enkel vis tilvejebringes ved, at transportøren l's hastighed VI vælges således, at den overstiger tilførselstransportøren 10's hastighed med en bestemt værdi. (Hastigheden VI skal ved de her forud-' 5 satte styklængder på 60 mm og ved en gennemløbsmængde på 100 stykker i minuttet pr. spor fortrins være 12-15 m/min.). På samme måde kan denne afstand allerede frembringes på før anlægget anbragte transportører.

Når transportøren 1 har optaget det første stykke, og 10 det andet stykke følger umiddelbart efter, eventuelt således, at det berører det første stykke, videretransporterer transportøren 1 uden stop med hastigheden VI, indtil den også har optaget dette andet stykke i dets samlede længde, hvorved der fremkommer en afstand til 15 det første stykke. Det er herved nødvendigt, at overgangen 4 samtidigt bevæges fremad med hastigheden VI foran det første stykke, for at i det følgende beskrevne transport- og taktprocesser på transportørerne 2 og 3 kan gennemføres uafhængigt af disse bevægelser.

20 Transportøren 1 igangsættes, hver gang et stykke når frem til overgangen 8, optager dette og står stille, så længde der ikke ankommer noget yderligere stykke, d.v.s. så længe der på tilførselstransportøren 10, som drives med konstant hastighed, er et mellemrum mellem 25 to stykker.

1 samme takt som transportøren 1 bevæges også overgangen 4 foran det første stykke, indtil transportøren 2 er ryddet for stykker fra den forudgående gruppe.

Dernæst fremføres transportøren 2 synkront i takt med 30 transportøren 1, for eventuelt at optage yderligere stykker, og overgangen 4 løber under de i række anbragtestykker, uden at påvirke disse, tilbage til sin udgangsposition med en øget hastighed, fortrinsvis med

DK 162278 B

9 hastigheden V2 = 2 VI.

Da der i startfasen ikke findes nogen forudgående gruppe, kan overgangene 4, 5 ved fremføring af den første gruppe forblive i deres udgangsstilling. Derved anbrin-5 ges det omtalte antal stykker med ensartet indbyrdes afstand bag ved hinanden på transportørerne 1 og 2.

Er en gruppe på fem stykker samlet på transportøren 2, påbegyndes for disse stykkers vedkommende transporten til anlæggets afgivelsesside. I dette øjemed om- 10 skiftes transportøren 2 til hastigheden V2=2 VI, (et sjette stykke kan da allerede ligge på transportøren 1, der påny begynder at samle som beskrevet i det foregående, hvorved spalten 4 udøver sin skillefunktion).

Når det første stykke når frem til overgangen 5, løber 15 denne umiddelbart foran det første stykke, indtil den når frem til enden af den forudgående gruppe, der tildels endnu kan befinde sig på transportøren 3 til tilvejebringelse af den ønskede taktinddeling. (Da der i startfasen endnu ikke findes noget stykke på trans-20 portøren 3, kan overførselen fra transportøren 2 til transportøren 3 finde sted, uden at overgangen 5 udøver nogen skillefunktion. Overgangen 5 forbliver således under den første gruppes fremføring i sin udgangsstilling) .

25 Transportøren 2 føres nu synkront med transportøren 3, og overgangen 5 bevæges fortrinsvis med hastigheden V 2 = 2 V 1 under stykkerne tilbage til sin udgangsstilling, så at alle stykker i denne gruppe nu ligger på transportøren 3 til tilvejebringelse af den ønske- 30 de takt. Senest samtidigt hermed er også overgangen 4 ført tilbage, fordi transportøren 2 tvangsmæssigt i mellemtiden skal ryddes. Der kan nu transporteres en ny gruppe.

DK 162278 B

10

Drives anlægget med flere spor, er funktionerne "samling" og "transport" i de enkelte spor uafhængig af hinanden og indbyrdes tidsforskudt på grund af stykkernes tilfældige ankomst.

5 Til gengæld overføres stykker fra alle spors side om side anbragte transportører 3 i organiseret takt til bortledningstransportøren 11, d.v.s. alt efter den ønskede belægning i samme takt, i skiftetakt eller i andre taktsevkenser, hvorved det dog skal påses, at mid-10 delankomstraten i hvert spor skal svare til middelaf gangsraten, dels til undgåelse af, at antallet af de til taktvis overføring til transportøren 11 på transportøren 3 parat liggende stykker ikke overstiger denne transportørs kapacitet, og dels til sikring af, at der 15 til enhver tid i hvert spor står et materialestykke til disposition for taktdannelsen, d.v.s. at det ønskede belægningsmønster på bortledningstransportøren 11 kan tilvejebringes uden mellemrum.

Taktdannelsen, f.eks. i sluttede tværrækker opnås for-20 trinsvis ved, at styringen tilvejebringer vælgelige tidstakter, i hvilke alle spors transportører 3 startes og synkront hver især aflægger et stykke på den kontinuerligt omløbende bortledningstransportør 11, dernæst standses og ved den næste tidstakt aflægger 25 et yderligere stykke og således fremdeles.

Fremføringsstrækningen ved hver start af transportøren 3 kan derved i lighed med samle- og transportprocesserne fastlægges ved hjælp af fotoceller eller andre sensorer, der er monteret ved overgangene og signale-30 re stykkernes forreste og bageste ender til styringen.

Styringen kan være en forløbsstyring, f.eks. en lager-programmerbar styring. Det kan dog også være fordelagtigt, ved hjælp af en datamat at reducere overvågnin-

DK 162278 B

11 gen ved sensorer og i ekstremt tilfælde at arbejde med kun én enkelt registrering af hvert stykke ved overgangen 8.

De enkelte båndtransportørers længde er afhængig af 5 materialestykkernes længde, den spredning, med hvilken disse ankommer på tilførselstransportøren 10, ankomsthyppigheden, stykkernes friktion over for transportøren og den heraf afhængige mulige acceleration samt af den anvendte styringsstrategi. Ued styklængder på 10 60 mm og en ankomstrate på 100 stykker i minuttet i hvert spor gælder følgende mindste længder:

Transportør 1 i sammenskudt tilstand: ca. 1 styklængde = 60 mm transportør 2 i udskudt tilstand ved begge ender: 15 ca. 15 styklængder for en gruppe med 5 stykker = 900 mm i sammenskudt tilstand ved begge ender: .___ ca. 2 styklængder = 120 mm transportør 3 i udskudt tilstand: 20 ca. 9 styklængder for 1,5 grupper med hver 5 stykker = 540 mm.

Ved stor ankomstspredning skal transportøren 3's længde vælges større.

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til transport af materialestykker, især produkter inden for fødevareindustrien, og til organiseret ændring af disses placering, ved hvilken stykkerne fra en tilførselstransportør (10) tilføres 5 et transportanlæg og ved hjælp af dette bringes i en forudbestemmelig placering i forhold til hinanden, hvorefter materialestykkerne på en til anlægget sluttet bortledningstransportør (11) føres til viderebehand-ling, f.eks. tilføres en emballeringsmaskine, k e n -10 detegnet ved, at materialestykkerne transpor teres på et vilkårligt antal parallelle spor indbefattende tilførselstransportøren (10), transportanlægget og bortledningstransportøren (11); at stykkerne, efter den organiserede ændring af deres placering, fra hvert 15 spor særskilt eller tilsammen tilføres den omtalte vi-derebehandling; at materialestykkernes placering ved hjælp af mindst én sensor konstateres i det mindste på et overførselssted (8) fra tilførselstransportøren (10) til transportanlægget; at materialestykkerne til-20 føres transportanlægget ved en kendt middelankomstrate i tilfældige, forskellige afstande, idet disse kan være forskellig såvel fra spor til spor som på én og samme tilførselstransportør; at.der anvendes et transportanlæg med mindst to i fremføringsretningen og modsat den-25 ne bevægelige overgange pr. spor; og at placeringen af hvert stykke eller hver gruppe af stykker inden for et bestemt tidsrum eller på en bestemt vejstrækning adskilt fra andre stykker eller grupper af stykker på andre spor eller endog på samme spor ændres ved acce-30 leration eller deceleration derved, at hver overgangs beliggenhed eller transporthastigheden inden for det af mindst tre transportører bestående transportanlæg ændres. DK 162278 B 13

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at sensorens eller sensorernes signaler tjener til styring af overgangenes beliggenhed og af trans- 5 portørernes hastighed.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at styringen tilvejebringes ved hjælp af en programmerbar datamat.

4. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, og med en tilførselstransportør (10), en transport-indretning til transport af materialestykker og til samtidigt hermed at ændre disses placering, samt med mindst én bortledningstransportør (11), kendete g-15 net ved, at der i anlægget er anbragt sensorer til styringsteknisk registrering af materialestykkerne, at transportindretningen består af et vilkårligt antal spor, at der i hvert spor findes mindst tre transportører (1, 2, 3), som er anbragt bag ved hinanden og har en forudbestemt samlet længde, at der mellem hver to 20 nabotransportører i hvert spor findes en overgang (hen holdsvis 4 og 5), at overgangene (4, 5) mellem transportørerne er indrettet til at kunne bevæges i materialestykkernes fremføringsretning eller modsat denne, at hastigheden af de enkelte transportører (1, 2, 3) 25. forskellige spor kan ændres samtidigt eller individuelt, og at hastigheden af hver transportør (1, 2 eller 3) i ét og samme spor kan ændres uafhængigt af sporets andre transportører.

5. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, 30 at transportørerne (1, 2, 3) er omkring bevægelige om styringsruller førte endeløse båndtransportører. DK 162278 B 14

6. Anlæg ifølge krav 4 og/eller 5, kendetegnet ved, at der findes til hver sin overgang (4 eller 5) hørende yderligere overgange (6 henholdsvis 7), og at sidstnævntes forskydning bevirker en tilsvarende, 5 men modsat denne rettet forskydning af den pågældende første overgang (4 eller -5).

7. Anlæg ifølge krav 4, 5 eller 6, kendetegnet ved, at overgangene (4, 6) er indrettet til at kunne bevæges i forhold til'andre overganges (5-7) be- 10 vægelse i indbyrdes forskellig retning, med indbyrdes forskellig hastighed og over indbyrdes forskellige strækninger .

8. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-7, kendetegnet ved, at de enkelte transportører (1, 15 2, 3) har indbyrdes forskellige samlede længder.

9. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-8, kendetegnet ved lineærdrev eller drev med trækor-ganer til forskydning af overgangene.

10. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-9, k e n - 20 detegnet ved, at transportørernes bånd er dan net af gjorde, snore, remme, tandremme eller kæder, der kan være kombineret med hinanden.

11. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-10, k e n-detegnet ved kun én forskydelig rulle (19) ind- 25 rettet til regulering af spændingen i alle båndtransportører (1, 2, 3) i ét og samme spor.

12. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-11, kendetegnet ved, at et til tung belastning dimensioneret anlægs ene transportør (2) er drevet via en 30 rulle (34) og yderligere ruller (28 og 29). DK 162278 B 15

13. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-12, kendetegnet ved, at båndtransportørerne ved overgangene (4 og 5) og eventuelt tillige ved de supplerende overgange (6 og 7) er ført omkring hjul eller ruller 5 anbragt på en fælles aksel.

14. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-13, kendetegnet ved, at det indbefatter en programme-bar datamat indrettet til at styre anlægget, især overgangenes (4, 5) bevægelsesretning og bevægelseshastig- 10 hed samt transportørerne adaptivt, og at der findes fotoelektriske eller elektriske sensorer.

15. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-14, kendetegnet ved, at en transportør (2) består af to deltransportører (2a, 2b), der er anbragt bag ved 15 hinanden og drives synkront.

16. Anlæg ifølge et vilkårligt af kravene 4-15, ken detegnet ved, at kun ét enkelt spor i anlægget tjener til forsyning af kæden, f.eks. en emballerings- 20 maskine.