EP4086012A1

EP4086012A1 - Verfahren und anlage zum sortieren von lamellen

Info

Publication number: EP4086012A1
Application number: EP21172736.7A
Authority: EP
Inventors: Matthias Hänel; Christian Michel
Original assignee: Pollmeier Schnittholz & Co Kg GmbH
Current assignee: Pollmeier Schnittholz & Co Kg GmbH
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2022-11-09

Abstract

Verfahren zum Sortieren von Lamellen, mit den folgenden Schritten:- Zuführen von unterschiedlich langen Lamellen (14) eine nach der anderen zu einem Sortierroboter (40), wobei die Lamellen auf einem Förderer (10, 12) eine Orientierung quer zur Transportrichtung (x) des Förderers haben,- Zentrieren der Lamellen auf dem Förderer auf eine einheitliche Mittenposition,- Aufhalten der Lamellen an einem Anschlag (38) am Ende des Förderers, und- Erfassen jeweils der am Anschlag anliegenden Lamelle mit einem Greifarm (42) des Sortierroboters und Einlegen der Lamelle in eines von mehreren Sortierfächern (44).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Lamellen, insbesondere von Naturholzlamellen.
Naturholzlamellen werden beispielsweise zur Herstellung von Möbelfrontplatten verwendet, die jeweils aus mehreren parallelen, auf Stoß miteinander verleimten Lamellen bestehen.
Bei der Verarbeitung der Naturholzlamellen ist es generell erwünscht, dass die in einer Lieferung enthaltenen Lamellen weitgehend einheitliche Eigenschaften aufweisen, so dass auch die daraus hergestellten Produkte ein entsprechend einheitliches Erscheinungsbild erhalten. Bei den in diesem Zusammenhang relevanten Eigenschaften der Lamellen kann es sich beispielsweise um die Qualität, Farbe, Maserung oder dergleichen handeln, sowie in der Regel auch um die Abmessung in zumindest einer Dimension.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, dass ein effizientes, weitgehend automatisiertes Sortieren der Lamellen und einen weitgehend störungsfreien Ablauf des Sortierprozesses ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:

Zuführen von unterschiedlich langen Lamellen eine nach der anderen zu einem Sortierroboter, wobei die Lamellen auf einem Förderer eine Orientierung quer zur Transportrichtung des Förderers haben,
Zentrieren der Lamellen auf dem Förderer auf eine einheitliche Mittenposition,
Aufhalten der Lamellen an einem Anschlag am Ende des Förderers, und
Erfassen jeweils der am Anschlag anliegenden Lamelle mit einem Greifarm des Sortierroboters und Einlegen der Lamelle in eines von mehreren Sortierfächern.

Der Anschlag am Ende des Förderers stellt sicher, dass sich die vom Greifarm des Sortierroboters zu erfassende Lamelle in einer definierten Position befindet. Wenn die Lamelle dann vom Greifarm aufgenommen und in eines der Sortierfächer gelegt wird, so rückt auf dem Förderer die nächste Lamelle nach, bis sie ihrerseits an dem Anschlag anliegt und dann im nächsten Takt von dem Greifarm erfasst wird.
Der Vorteil besteht darin, dass die zentrierten Lamellen auf dem Förderer auch dann ausbalanciert sind, wenn die Länge der Lamellen wesentlich größer ist als die Breite des Förderers. Dadurch wird eine große Variationsbreite der Längen der Lamellen ermöglicht. Wenn der Förderer beispielsweise durch zwei parallele Fördergurte gebildet wird, muss die Länge der Lamellen mindestens gleich dem Abstand der beiden Fördergurte sein. Durch Verringerung dieses Abstands kann somit die Untergrenze für die Länge der Lamellen reduziert werden.
Darüber hinaus ermöglicht es dieses Verfahren, die Lamellen auf dem Querförderer in so dichter Folge zuzuführen, dass sich die Lamellen zumindest zeitweise am Anschlag aufstauen. Da alle Lamellen zentriert sind, übt der Anschlag kein Drehmoment auf die Lamellen aus, so dass sich die aufgestauten Lamellen nicht schrägstellen, sondern stets parallel zur Anschlagfläche ausgerichtet bleiben, so dass auch die nachrückenden Lamellen in einer definierten Position vom Greifer übernommen werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Eigenschaften der Lamellen, nach denen sortiert werden soll können durch eine geeignete Sensorik erfasst werden, beispielsweise mittels Kameras und digitaler Bildverarbeitung, mit optischen Sensoren und/oder mechanischen Fühlern. Häufig werden die Lamellen in einem vorausgehenden Arbeitsschritt so zugeschnitten, dass schadhafte Stellen im Naturholz ausgeschnitten werden. Die Information über die Länge jeder einzelnen Lamelle lässt sich dann schon während des Schneidprozesses erfassen und speichern. Entsprechendes gilt auch für die Breite der Lamellen, wenn breitere Bretter durch Längsschnitte aufgeteilt werden.
Es ist grundsätzlich bekannt, Daten zur Identifizierung der einzelnen Lamellen und zur Kennzeichnung ihrer wesentlichen Eigenschaften in einem zentralen Materialfluss-Managementsystem zu speichern und dann den Weg der Lamellen durch verschiedene Bearbeitungsstationen einschließlich der Sortieranlage elektronisch zu verfolgen. Die Sortierlogik wird durch die Steuerung des Sortierroboters getroffen. Diese Logik beinhaltet die dynamische Fachbelegung.
Wenn die Sortieranlage mehrere Sortierroboter enthält, lässt sich der Materialfluss über Weichen so steuern, dass beim Zuführen der Lamellen zu den verschiedenen Sortierrobotern bereits eine Vorsortierung stattfindet. Beispielsweise können die Lamellen in beliebiger Folge auf einen schnell laufenden Längsförderer zu der Sortieranlage transportiert und dann über mehrere Ausschleusungsstellen auf mehrere Querförderer übergeben werden, die jeweils einen Sortierroboter bedienen.
Dabei kann auch zugelassen werden, dass die Lamellen auf dem Längsförderer im beliebigen Wechsel flach liegend zugeführt werden. An jedem Querförderer kann dann eine Wendevorrichtung vorgesehen sein, welche nach Bedarf die die Gutseite der Lamelle nach oben drehen kann.
Es ist zweckmäßig, diese Wendevorrichtung zugleich zum Zentrieren der Lamellen zu benutzen, indem die Wendevorrichtung, sobald sie ein Ende einer Lamelle erfasst hat, in Längsrichtung dieser Lamelle bewegt wird und dann die gewendete Lamelle in einer von der Länge dieser Lamelle abhängigen Position wieder auf dem Förderer ablegt.
Es kann auch erforderlich oder zweckmäßig sein, die Lamellen mit Hilfe der Wendevorrichtung um 180° zu wenden. Beispielsweise wird es dadurch möglich, die entgegengesetzten Oberflächen der Lamellen mit oberhalb der Förderanlage angeordneten Kameras zu inspizieren und ggf. die dabei festgestellte Qualität der Lamelle als Sortierkriterium zu verwenden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Lamellen jedem Sortierroboter auf parallelen, in mehreren Etagen angeordneten Förderern zugeführt, und der Sortierroboter wird so gesteuert, dass er die Lamellen im Wechsel von den verschiedenen Förderern abnimmt. Die Abnahme der Lamellen von den verschiedenen Förderern braucht dabei nicht streng abwechselnd zu erfolgen. Beispielsweise kann die Frequenz, in der die Lamellen von den verschiedenen Förderern abgenommen werden, an die aktuelle Auslastung der Förderer angepasst werden. Ebenso kann der Roboter, wenn ein bestimmtes Sortierfach mit hoher Priorität gefüllt werden soll, bevorzugt denjenigen Förderer bedienen, auf dem gerade die für dieses Sortierfach benötigten Lamellen angeliefert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Sortieranlage zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens.
Eine Sortieranlage mit in mehreren Etagen angeordneten Querförderern kann auch dann vorteilhaft sein, wenn keine Zentriervorrichtung für die Lamellen vorgesehen ist. Offenbart ist somit auch eine Sortieranlage mit mehreren in mehreren Etagen übereinander angeordneten Förderern, die dazu konfiguriert ist, zu sortierende Lamellen mit unterschiedlichen Längen zu einem gemeinsamen Sortierroboter zuzuführen, wobei die Lamellen auf den Förderer eine Orientierung quer zur Transportrichtung des Förderers haben, einem am Ende jedes Förderers gebildeten Anschlag zum Aufhalten der Lamellen in einer Position, in der sie von dem Sortierförderer übernehmbar sind, mehreren Sortierfächern, die so in Bezug auf die Förderer angeordnet sind, dass die von dem Sortierroboter übernommenen Lamellen in jeweils in ein unter den mehreren Sortierfächern ausgewähltes Sortierfach einlegbar sind, und einem Rechnersystem, das dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Sortieranlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Draufsicht;
Fig. 2: eine Darstellung eines Vergleichsbeispiels für eine Sortieranlage;
Fig. 3 bis 5: verschiedene Stadien eines Prozesses zum Wenden und Zentrieren von Lamellen;
Fig. 6: einen Schnitt durch ein Magazin mit mehreren Sortierfächern;
Fig. 7: einen Grundriss eines Bodens eines einzelnen Sortierfaches;
Fig. 8: einen Teil einer Sortieranlage in der Draufsicht;
Fig. 9: eine Stirnansicht eines Magazins mit mehreren Sortierfächern;
Fig. 10: eine Seitenansicht eines Teils eines Sortieranlage gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
Fig. 11: eine schematische Darstellung einer Ausschleusungsstelle in einer Sortieranlage; und
Fig. 12: die Ausschleusungsstelle nach Fig. 11 in der Draufsicht.

In Fig. 1 sind in der Draufsicht ein erster Förderer 10 und ein zweiter Förderer 12 gezeigt, auf denen Lamellen 14 in einer Transportrichtung x transportiert werden. Der erste Förderer 10 hat im gezeigten Beispiel drei parallele, in Abstand zueinander angeordnete Fördergurte 16. Die Lamellen 14 haben unterschiedliche Längen und liegen jeweils auf mindestens zweien der Fördergurte 16 auf. Mit ihren in Transportrichtung linken Enden liegen die Lamellen 14 an einer Ausrichtplatte 18 an, so dass die linken Enden der Lamellen in der Richtung y, quer zur Transportrichtung x, miteinander ausgerichtet sind, während die entgegengesetzten Enden der längeren Lamellen unterschiedlich weit über den Förderer 10 überstehen.
In der Übergangszone zwischen dem ersten Förderer 10 und dem zweiten Förderer 12 ist in Transportrichtung links neben den Förderern eine Zentriervorrichtung 20 angeordnet, mit der die Lamellen 14 einzeln vom ersten Förderer auf den zweiten Förderer umgesetzt und dabei zugleich auf eine einheitliche Mittenposition zentriert werden, so dass die Lamellen auf dem zweiten Förderer 12 ausbalanciert auf nur zwei Fördergurten 22 abgestützt werden können. Der Abstand zwischen den beiden Fördergurten 22 ist kleiner als die kleinste zu erwartende Länge der Lamellen 14.
Die Zentriervorrichtung 20 weist einen beispielsweise zylindrischen, um seine Längsachse drehbaren Träger 24 auf, an dem ein Greifer 26 zum Erfassen des Endes der jeweils zu wendenden Lamelle exzentrisch angeordnet ist. Der Träger 24 ist mit Hilfe eines Antriebs 28 linear in positiver und negativer y-Richtung beweglich. Der Antrieb 38 ist seinerseits linear in der Transportrichtung x und in der dazu entgegengesetzten Richtung beweglich.
In den Zwischenräumen zwischen den Fördergurten 16 sind versenkbare Anschläge 30 angeordnet. In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand liegt eine der Lamellen 14 an den Anschlägen 30 an und wird dadurch parallel zu der Richtung y ausgerichtet. Da die Ausrichtplatte 18 stromaufwärts der Anschläge 30 endet, kann der Greifer 26 das Ende der an den Anschlägen anliegenden Lamelle erfassen. In Fig. 1 hat der Greifer diese Lamelle bereits ein Stück weit in der Richtung y bewegt, um die Mitte der Lamelle auf die Mitte des zweiten Förderers 12 zu zentrieren. Im weiteren Bewegungsablauf wird dann der Halter 24 um 180° gedreht, und gleichzeitig wird die gesamte Zentriervorrichtung in positiver x-Richtung bewegt, so dass die im Greifer 26 gehaltene Lamelle in eine Position auf dem zweiten Förderer 12 gelangt und dort abgesetzt wird. Kürzere Lamellen können bei diesem Vorgang auslegerartig allein an dem Greifer 26 gehalten werden. Für längere Lamellen ist auf der entgegengesetzten Seite des Förderers ein anhebbarer und absenkbarer Stützbalken 32 vorgesehen, mit dem die Lamelle bei Bedarf abgestützt werden kann.
Die Lamellen 14 werden bei dem oben beschriebenen Vorgang zugleich um 180° gewendet. Über den Förderern 10 und 12 ist eine Kamera 34 angeordnet, die in der Zeichnung durch ihr gestrichelt eingezeichnete Sichtfeld in der Ebene der Förderers symbolisiert wird. Mit dieser Kamera und einem angeschlossenen System zur digitalen Bildauswertung können die nach oben weisenden Oberflächen der Lamellen auf dem ersten Förderer 10 inspiziert werden, so dass Fehler erkannt werden können und Farben oder Maserungsmuster der Lamellen klassifiziert werden können. Zugleich kann mit dieser Kamera auch die Länge der Lamellen gemessen werden, bevor die Lamelle die Zentriervorrichtung 20 erreicht. Die Zentriervorrichtung kann deshalb auf der Basis der so gewonnenen Längeninformation gesteuert werden.
Im gezeigten Beispiel erstreckt sich das Gesichtsfeld der Kamera 34 bis in die Anfangszone des zweiten Förderers 12 hinein, so dass die Lamellen auch dann inspiziert werden können, wenn sie um 180° gewendet wurden. Auf diese Weise lassen sich mit einer einzigen Kamera beide Hauptflächen der Lamellen inspizieren. Zugleich kann mit Hilfe der Kamera auch ein Bild in dem Moment aufgenommen werden, in dem die Lamelle mit Hilfe der Zentrier- und Wendevorrichtung gerade um 90° gedreht wurde, so dass die Lamelle von der Kante her gesehen wird und somit auch die Dicke der Lamelle gemessen werden kann und eine etwaige Krümmung der Lamelle festgestellt werden kann.
In der Eingangszone des zweiten Förderers 12 sind ebenfalls versenkbare Anschläge 36 vorgesehen, mit denen die Lamellen erneut ausgerichtet werden können, falls sich ihre Orientierung während des Umsetzens auf den zweiten Förderer verändert haben sollte.
Auf dem zweiten Förderer 12 können die Lamellen mit der gleichen Geschwindigkeit transportiert werden wie auf dem ersten Förderer 10, so dass die Abstände zwischen den Lamellen zunächst unverändert bleiben.
Am stromabwärtigen Ende des zweiten Förderers 12 ist ein stationärer Anschlag 38 angeordnet, der symmetrisch zur Mitte des zweiten Förderers 12 ausgebildet ist und jede eintreffende Lamelle in einer Position aufhält, in der sie auf den Fördergurten 22 liegt und in der Richtung y ausgerichtet ist. Wenn mehrere Lamellen in dichter Folge zugeführt werden, können auch einige Lamellen an dem Anschlag 38 aufgestaut werden. Da die Lamellen lose auf den Fördergurten 22 aufliegen, können die Fördergurte unter den Lamellen durchrutschen.
Die in einer definierten Position an dem Anschlag 38 anliegende Lamelle befindet sich im Arbeitsbereich eines Sortierroboters 40. Dieser Sortierroboter hat einen Greifarm 42, mit dem die Lamelle in der Mitte erfasst, angehoben und in eines von mehreren Sortierfächern eines Magazins 44 umgesetzt werden kann, das sich oberhalb des zweiten Förderers 12 befindet. Während der Greifarm 42 die Lamelle in das Magazin 44 überführt, kann auf dem Förderer 12 die nächste Lamelle nachrücken, bis sie ihrerseits am Anschlag 38 anliegt.
Das Sortierfach im Magazin 44, in das der Roboter die Lamelle ablegt, wird nach vorgegebenen Sortierkriterien ausgewählt. So können die Lamellen effizient nach verschiedenen Eigenschaften sortiert werden, beispielsweise nach ihrer Länge, Breite, Dicke, Qualität und dergleichen.
Alle oben beschriebenen Arbeitsabläufe werden von einem Rechnersystem 46 gesteuert, das für jede einzelne Lamelle 14 eine Kennung sowie die relevanten Eigenschaften der Lamellen speichert, die vor oder während des Sortierprozesses bestimmt wurden. Die Bewegungen der Lamellen 14 auf dem Weg zur Sortieranlage und innerhalb der Sortieranlage werden mit dem Rechnersystem 46 elektronisch verfolgt.
Fig. 2 illustriert als Vergleichsbeispiel eine Sortieranlage, die nach dem gleichen Funktionsprinzip arbeitet, jedoch keine Zentriervorrichtung und nur einen einzigen Förderer (entsprechend dem Förderer 10) aufweist. Die mit ihrem linken Ende an der Ausrichtplatte 18 ausgerichteten Lamellen 14 müssen hier bis zum Anschlag 38 auf den drei Fördergurten 16 des Förderers abgestützt werden. Die maximal zulässige Länge der Lamellen 14 ist auf das Zweifache der Breite des Förderers 10 begrenzt, da andernfalls der überstehende Teil der Lamelle das Übergewicht hätte und die Lamelle vom Förderer herabkippen würde.
Wenn eine relativ kurze Lamelle am Anschlag 38 anliegt, und danach längere Lamellen aufgestaut werden, die über den Förderer überstehen, so üben diese längeren Lamellen aufgrund des Gewichts ihres überstehenden Teils auf den in Transportrichtung rechten Fördergurt 16 einen höheren Auflagedruck auf als auf den linken Fördergurt. Dadurch wirkt auf die rechten Enden dieser Lamellen eine erhöhte Reibungskraft, und es wird ein Drehmoment erzeugt, das die Tendenz hat, die Lamellen um einen Drehpunkt zu verschwenken, der durch das Ende der kürzeren, am Anschlag 38 anliegenden Lamelle gebildet wird. Dadurch kommt es zu einer Schrägstellung der Lamellen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn nun der Greifarm des Roboters die kürzere Lamelle abnimmt, besteht die Gefahr, dass diese zwischen dem Anschlag und der mit hoher Kraft auf das Ende dieser Lamelle drückenden nachfolgenden Lamelle geklemmt wird und sich nicht sauber anheben lässt. Selbst wenn das Abnehmen der Lamelle gelingt, dauert es länger, bis die nachfolgenden Lamellen wieder am Anschlag 38 ausgerichtet sind, und es besteht die Gefahr, dass dieses Ausrichten nicht vollständig gelingt.
Wenn, wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, der Greifarm 42 die am Anschlag anliegende Lamelle stets in derselben Position erfasst, so würde dies bei dem Vergleichsbeispiel nach Fig. 2 bedeuten, dass der Greifarm die Lamellen nicht immer in der Mitte erfasst, so dass die Lamellen beim Überführen in das Magazin 44 nicht ausbalanciert wären und sich deshalb möglicherweise nicht sauber in die Sortierfächer einlegen lassen. Gegebenenfalls muss deshalb die Position, an der der Greifarm an der Lamelle angreift, in Abhängigkeit von der Länge der Lamelle variiert werden, was die Steuerung des Roboters verkompliziert und auch zu einer Verlängerung der Taktzeit des Roboters führen kann. Durch die erfindungsgemäße Zentrierung der Lamellen auf eine einheitliche Mittenposition werden all diese Probleme vermieden.
Die Arbeitsabläufe bei der Sortieranlage nach Fig. 1 werden im folgenden anhand der Fig. 3 bis 5 näher illustriert. Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht die Sortieranlage im gleichen Zustand wie in Fig. 1. Eine der Lamellen 14 liegt an den hochgeschwenkten Anschlägen 30 an und der Greifer 26 hat das Ende dieser Lamelle erfasst. Der Träger 24 der Zentriervorrichtung 20 befindet sich in Blickrichtung in Fig. 3 hinter dem Förderer 10.
Auf dem zweiten Förderer 12 liegt die letzte Lamelle noch an den Anschlägen 36 an, während die erste Lamelle am Anschlag 38 anliegt und von dem Greifarm 42 des (hier nicht maßstäblich dargestellten) Roboters erfasst wird.
In Fig. 4 ist der Halter 24 der Zentriervorrichtung etwas um seine Längsachse gedreht, so dass die im Greifer 26 gehaltene Lamelle vom Förderer 10 abgehoben wird, während die nachfolgenden Lamellen weiter auf dem Förderer transportiert werden. Die Anschläge 30 sind nach unten abgeklappt, so dass gleichzeitig bereits eine lineare Bewegung der Zentriervorrichtung in Richtung auf den zweiten Förderer 12 einsetzen kann. Die Position des Trägers 24 in Querrichtung wird unterdessen so gesteuert, dass die Mitte der im Greifer gehaltenen Lamelle auf die Mitte des Förderers 12 zentriert wird.
Der Greifarm 42 des Roboters hat unterdessen die erste Lamelle vom zweiten Förderer 12 und vom Anschlag 38 abgehoben. Die Anschläge 36 sind ebenfalls abgeklappt, so dass die an diesen Anschlägen ausgerichtete Lamelle weitertransportiert werden kann.
In Fig. 5 sind die Anschläge 30 wieder hochgeschwenkt, um die nächste Lamelle 14 in der Übernahmeposition der Zentriervorrichtung 20 aufzuhalten. Der Greifer 24 der Zentriervorrichtung hat seine 180°-Drehung fast beendet und ist kurz davor, die gewendete Lamelle auf dem zweiten Förderer 12 abzusetzen. Die Anschläge 36 sind hochgeschwenkt, damit die auf dem zweiten Förderer abgesetzte Lamelle wieder ausgerichtet werden kann.
Auf dem zweiten Förderer 12 sind die Lamellen nachgerückt, so dass nunmehr die nächste Lamelle am Anschlag 38 anliegt. Oberhalb des zweiten Förderers 12 ist in Fig. 5 ein Boden 48 eines von mehreren Sortierfächern gezeigt. Der Greifarm 42 des Roboters ist gerade im Begriff, die vom Förderer 12 aufgenommene Lamelle in dieses Sortierfach einzuschieben, wobei die bereits früher auf dem Boden 48 abgelegten Lamellen 14 nach hinten geschoben werden. Anschließend kehren der Greifarm 42 und die Zentriervorrichtung 20 in ihre Ausgangsstellungen zurück, so dass ein neuer Zyklus beginnen kann.
Es versteht sich, dass die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Lamellen 14 auf dem ersten Förderer 10 nicht gleichförmig zu sein brauchen. Bei größerem Abstand muss ggf. der Greifer 26 warten, bis die nächste Lamelle die Anschläge 30 erreicht hat. Diese Lamelle wird dann verzögert auf dem zweiten Förderer 12 abgelegt, so dass auch die Abstände der Lamellen auf dem zweiten Förderer 12 variieren.
Der Sortierroboter 40 braucht für einen Sortiervorgang eine gewisse Mindest-Zykluszeit, die davon abhängig ist, wie groß die Wege sind, die der Greifarm zwischen dem Ende des zweiten Förderers 12 und dem jeweils ausgewählten Sortierfach zurücklegen muss. Im Mittel muss die Rate, mit der die Lamellen auf den Förderern 10 und 12 zugeführt werden, mit dem Kehrwert der Mindest-Zykluszeit des Roboters übereinstimmen. Vorübergehend können die Lamellen jedoch auch mit einer höheren Rate zugeführt werden, was dazu führt, dass sich die Lamellen am Anschlag 38 aufstauen. Wenn später die Lamellen wieder mit einer geringeren Rate zugeführt werden, kann der Roboter diesen Stau wieder abbauen.
In Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch das Magazin 44 gezeigt, das in diesem Beispiel nur vier übereinander angeordnete Sortierfächer 50 hat. In der Praxis kann die Anzahl der Sortierfächer deutlich größer sein, beispielsweise 10 bis 20. Der Boden 48 jedes Sortierfaches weist am vorderen, dem Roboter zugewandten Rand eine Anzahl von Ausnehmungen 52 auf, in die der Greifarm 42 des Roboters hineinfahren kann, um die Lamellen kontrolliert auf dem Boden 48 abzulegen.
Einer der Böden 48 ist in Fig. 7 im Grundriss gezeigt, so dass die Anordnung der Ausnehmungen 52 zu erkennen ist. Im gezeigten Beispiel hat der Boden drei Ausnehmungen 52, von denen sich eine in Breitenrichtung genau in der Mitte befindet, während die beiden anderen jeweils um etwa ¼ der Gesamtbreite des Bodens nach entgegengesetzten Seiten versetzt sind. Eine Schar von relativ langen Lamellen 14a ist gestrichelt eingezeichnet. Wenn diese Lamellen in das Sortierfach eingelegt werden, fährt der Greifarm des Roboters in die mittlere Ausnehmung 52 ein. Wenn das Sortierfach jedoch für kürzere Lamellen 14b oder 14c benutzt wird, so kann der Greifarm in die beiden seitlichen Ausnehmungen 52 einfahren, so dass eine mehrreihige Sortierung erfolgen kann.
Fig. 8 ist eine schematische Grundrissdarstellung des Sortierroboters 40 und des Magazins 44. Der unter dem Magazin 44 hindurchlaufende zweite Förderer 12 ist gestrichelt eingezeichnet. In der Zeichnung links neben den übereinander angeordneten Sortierfächern 50 weist das Magazin 44 ein Antriebsgehäuse 54 auf, das für jedes Sortierfach 50 einen Schieber 56 aufweist. Wenn ein Sortierfach vollständig mit Lamellen 14 gefüllt ist, so können diese Lamellen mit Hilfe des Schiebers 56 auf einen von mehreren Hubtischen 58 auf der entgegengesetzten Seite des Magazins ausgeschoben werden. Der Schieber wird dann wieder zurückgezogen, so dass das Sortierfach zur Aufnahme weiterer Lamellen derselben Sorte oder wahlweise auch einer anderen Sorte bereit ist.
Der Hubtisch 58 ist einer von mehreren Hubtischen, die in der Transportrichtung x in einer Reihe angeordnet und verfahrbar sind. Im gezeigten Beispiel befindet sich auf einem dieser Hubtische bereits mindestens eine Lage von Lamellen 14. Wenn ein Sortierfach 50 mit Lamellen gefüllt ist, die zur derselben Sorte gehören wie die Lamellen auf dem Hubtisch, so wird dieser Hubtisch in die Position des Magazins 44 gefahren und auf die Höhe des betreffenden Sortierfaches eingestellt, so dass eine neue Lage der Lamellen auf die bereits auf dem Hubtisch vorhandenen Lagen geschoben und so ein Stapel von Lamellen mit gleichen Eigenschaften gebildet werden kann.
Der Hubtisch kann die fertige Lage aus dem Sortierfach auch auf auf ein nicht gezeigtes Transportband übergeben, welches zu einer Paketstapelung führt. So werden aus der Lage Pakete gebildet, die später versandfertig gemacht werden.
Fig. 9 zeigt das Magazin 44 in einer Ansicht entgegen der Transportrichtung x und illustriert einen Zustand, in dem einer der Hubtische 58 bereit ist, weitere Lamellen aus einem Sortierfach 50 zu übernehmen und zu einem Stapel von Lamellen auf dem Hubtisch aufzubauen.
Fig. 10 zeigt Teile einer Sortieranlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zu der durch die ersten und zweiten Förderer 10, 12 und die Zentriervorrichtung 20 gebildeten Förderstrecke eine weitere im wesentlichen gleich aufgebaute Förderstrecke mit ersten und zweiten Förderern 10', 12' und einer Zentriervorrichtung 20' vorhanden ist. Die beiden Förderstrecken verlaufen parallel und sind in zwei Etagen übereinander angeordnet. Die zweiten Förderer 12, 12' beider Förderstrecken enden im Arbeitsbereich desselben Sortierroboters, der hier jedoch nicht dargestellt ist. Mit Hilfe des Roboters können dann die Lamellen im Wechsel von den beiden Förderern 12 und 12' abgenommen und in das Magazin 44 einsortiert werden. Diese Anordnung erlaubt eine Erhöhung der Zufuhrrate, mit der die Lamellen zugeführt und sortiert werden können, so dass diese Zufuhrrate nur noch durch die Arbeitsgeschwindigkeit des Sortierroboters begrenzt wird. Wenn die Zufuhrraten auf beiden Förderstrecken gleich sind, kann der Roboter die beiden Förderstrecken abwechselnd bedienen. Es ist jedoch auch möglich, mit unterschiedlichen Zufuhrraten auf den beiden Förderstrecken zu arbeiten. In dem Fall wird der Roboter die Förderstrecke mit der höheren Zufuhrrate häufiger bedienen als die Förderstrecke mit der geringeren Zufuhrrate.
Da sich das Magazin 44 oberhalb der beiden Förderstrecken befindet, muss der Greifarm des Roboters einen weiteren Weg zum Magazin zurücklegen, wenn er Lamellen von der unteren Förderstrecke abnimmt. Deshalb kann es zweckmäßig sein, die obere Förderstrecke vorzugsweise für längere Lamellen zu nutzen, da beim Überführen dieser Lamellen in das Magazin 44 die nötigen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen kleiner sind und damit die durch Trägheitskräfte verursachte Verformung der Lamellen minimiert wird.
Fig. 11 und 12 illustrieren in einer Seitenansicht und in der Draufsicht einen Teil der Sortieranlage nach Fig. 10, der sich stromaufwärts der ersten Förderer 10 und 10' befindet.
Auf einem Längsförderer 60, dessen Transportrichtung die Richtung y ist, werden die zu sortierenden Lamellen 14 nacheinander in wahlloser Reihenfolge zugeführt. Die Lamellen sind dabei in der Richtung y orientiert und liegen an einer einseitig an dem Längsförderer 60 angeordneten Leitplatte 62 an. Oberhalb des Längsförderers 60 ist eine Ausschleusungsvorrichtung 64 angeordnet, die sich in der gleichen y-Position befindet wie die ersten Förderer 10, 10'. Die Ausschleusungsvorrichtung 64 hat die Form eines endlosen Förderbandes mit rechtwinklig abstehenden Paddeln 66 und wird intermittierend betrieben. Wenn auf dem Längsförderer 60 eine Lamelle eintrifft, die in das Magazin 44 einsortiert werden soll, das den beiden Förderstrecken zugeordnet ist, zu denen die Förderer 10 und 10' gehören, so werden die Paddel 66 um eine Position vorgerückt. Eines der Paddel tritt dabei durch ein in der Leitplatte 62 gebildetes Fenster 68 und schiebt die durchlaufende Lamelle auf einen Hilfsförderer 70, der in der gleichen Richtung (positive y-Richtung) angetrieben wird wie der Längsförderer 60. Das vordere Ende der Lamelle trifft dann jedoch auf die Ausrichtplatte 18, die sich seitlich der Förderer 10, 10' erstreckt.
Beim nächsten Arbeitstakt der Ausschleusungsvorrichtung 64 wird die an der Ausrichtplatte 18 anliegende Lamelle über einen stationären Tisch 72 auf ein Führungsgatter 74 geschoben. Wie Fig. 12 zeigt, hat dieses Führungsgatter 74 parallele Stäbe, die um eine Achse 76 schwenkbar sind und die in der in Fig. 11 und 12 gezeigten Stellung jeweils mit einem Ende in eine Ausnehmung 78 des Tisches 72 greifen, während die entgegengesetzten Enden kammförmig in die Zwischenräume zwischen den Fördergurten 16 des Förderers 10' greifen. Im nächsten Arbeitstakt der Ausschleusungsvorrichtung 64 gelangt somit die Lamelle auf den Förderer 10', durch den sie zu der Zentriervorrichtung 20' und dann über den zweiten Roboter 12' weiter zum Sortierroboter transportiert wird.
Die Fördergurte 16 sind im hier gezeigten Beispiel über Umlenkrollen 80 geführt, die getrennt voneinander in auslegerartigen Konstruktionen eines Gestells 82 des Förderers 10' gelagert sind. Auf diese Weise werden zwischen den Fördergurten 10 und den zugehörigen Umlenkrollen 80 Zwischenräume gebildet, in welche die Stäbe des Führungsgatters 74 sowie auch die Paddel 64 der Ausschleusungsvorrichtung eingreifen können.
Wenn das Führungsgatter 74 in die in Fig. 11 gestrichelt eingezeichnete Position geschwenkt ist, so fallen die Lamellen, die durch die Paddel 66 von dem Tisch 72 geschoben werden, direkt auf den ersten Förderer 10 der unteren Förderstrecke. Auf diese Weise lässt sich mit Hilfe des Führungsgatters 74 die Verteilung der Lamellen auf die beiden Förderstrecken steuern. Wenn die Länge der auf dem Längsförderer 60 zugeführten Lamellen vorab bekannt ist, kann das Führungsgatter beispielsweise so gesteuert werden, dass die längeren Lamellen über die obere Förderstrecke und die kürzeren Lamellen über die untere Förderstrecke zugeführt werden. Wahlweise kann die Verteilung der Lamellen auch so gesteuert werden, dass die Lamellen, die für die oberen Sortierfächer 50 im Magazin 44 bestimmt sind, über die obere Förderstrecke zugeführt werden und die übrigen Lamellen über die untere Förderstrecke. Auf diesem Wege lassen sich die vom Greifarm 42 des Roboters zurückgelegten Wege vereinheitlichen und minimieren.
Es versteht sich, dass längs des Längsförderers 60 mehrere Ausschleusungsvorrichtungen 64 mit jeweils zugehörigen Förderstrecken und Sortierrobotern angeordnet sein können, so dass der Sortierprozess parallel mit einer Vielzahl von Sortierrobotern ausgeführt werden kann. Dabei können die Ausschleusungsvorrichtungen 74 so gesteuert werden, dass bereits bei der Verteilung der Lamellen auf die verschiedenen Sortierroboter eine Vorsortierung erfolgt.

Claims

Verfahren zum Sortieren von Lamellen, mit den folgenden Schritten:
- Zuführen von unterschiedlich langen Lamellen (14) eine nach der anderen zu einem Sortierroboter (40), wobei die Lamellen auf einem Förderer (10, 12) eine Orientierung quer zur Transportrichtung (x) des Förderers haben,

- Zentrieren der Lamellen auf dem Förderer auf eine einheitliche Mittenposition,

- Aufhalten der Lamellen an einem Anschlag (38) am Ende des Förderers, und

- Erfassen jeweils der am Anschlag anliegenden Lamelle mit einem Greifarm (42) des Sortierroboters und Einlegen der Lamelle in eines von mehreren Sortierfächern (50).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem beim Zentrieren jeweils ein Ende der Lamelle von einem Greifer (26) erfasst und die Lamelle mit Hilfe des Greifers linear in ihrer Längsrichtung bewegt und die Lamelle außerdem um ihre Längsachse gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Lamellen beim Zentrieren um 180° gedreht werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Lamellen vor, während und/oder nach der Drehung optisch inspiziert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Lamellen auf einem Längsförderer (60), auf dem sie in Transportrichtung orientiert sind, zu einer Sortieranlage zugeführt und dann mit einer Ausschleusungsvorrichtung (64) auf den Förderer (10, 12) überführt werden, dessen Transportrichtung (x) rechtwinklig zur Längsrichtung der Lamellen ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mehrere Ausschleusungsvorrichtungen (64) mit jeweils zugehörigen Förderern (10, 12) und Sortierrobotern (40) an dem Längsförderer (60) angeordnet sind und die Lamellen beim Ausschleusen mittels der Ausschleusungsvorrichtungen (64) vorsortiert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jedem Sortierroboter (40) mehrere parallele, in mehreren Etagen übereinander angeordnete Förderer (10, 12; 10', 12') mit jeweils zugehörigen Zentriervorrichtungen (20; 20') zugeordnet sind und die Lamellen parallel über die mehreren Förderer (10, 12; 10', 12') zu dem zugehörigen Sortierroboter zugeführt und durch den Sortierroboter im Wechsel von den verschiedenen Förderern abgenommen werden.
Sortieranlage mit einem Förderer (10, 12), der dazu konfiguriert ist, zu sortierende Lamellen (14) mit unterschiedlichen Längen zu einem Sortierroboter (40) zuzuführen, wobei die Lamellen auf dem Förderer eine Orientierung quer zur Transportrichtung (x) des Förderers haben, einer Zentriervorrichtung (20) zum Zentrieren der Lamellen auf den Förderer (10, 12) auf eine einheitliche Mittenposition, einem am Ende des Förderers (10, 12) gebildeten Anschlag (38) zum Aufhalten der Lamellen in einer Position, in der sie von dem Sortierförderer übernehmbar sind, mehreren Sortierfächern (50), die so in Bezug auf den Förderer (10, 12) angeordnet sind, dass die von dem Sortierroboter (40) übernommenen Lamellen jeweils in ein unter den mehreren Sortierfächern ausgewähltes Sortierfach einlegbar sind, und einem Rechnersystem (46), das dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Sortieranlage nach Anspruch 8, bei der die Zentriervorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, die Lamellen (14) bei dem Zentriervorgang um ihre Längsachse zu drehen.
Sortieranlage nach Anspruch 8 oder 9, mit mehreren parallelen, in mehreren Etagen übereinander angeordneten Förderern (10, 12; 10', 12') mit jeweils zugehörigen Zentriervorrichtungen (20; 20') zum Zuführen der Lamellen zu demselben Sortierroboter (40).