SK280248B6 - Spôsob a zariadenie na zistenie počtu predmetov na - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu a zariadení na automatické vyloženie predmetov stohovaných v radoch a vrstvách na palete, ale najmä spôsobu a zariadení na zistenie počtu radov vo vrchnej vrstve palety. Spôsob a zariadenie podľa vynálezu umožňujú naviesť záberové vyskladňovacie zariadenie do pracovnej polohy na vyloženie predmetov z palety.

Súčasný stav techniky

Zariadenie na vyskladnenie palety' bolo opísané v patente EP-A-0,354,873. Umožňuje vyložiť automaticky a súčasne celý rad predmetov, umiestnených vo vrchnej vrstve palety. Vyskladňovanie sa vykonáva pomocou zábcrových čeľustí, opísaných v uvedenom patente a v prihláške EP 91810695.6. Funkcia obidvoch zariadení je uspokojúca, ale praktické využitie je obmedzené len na prípady, ak sú palety úplne naložené, lebo zariadenie môže začať vykladanie predmetov automaticky len vtedy, ak je vrchná vrstva palety úplná, t. j. má všetky rady predmetov. Vyskladňovací stroj začne pracovný cyklus tým, že záberové čeľuste sa automaticky priblížia k prvému radu predmetov vo vrchnej časti palety. V praxi sa však stáva, že pri začiatku pracovného cyklu stroja nie je vrchná vrstva z rôznych dôvodov úplná a chýba v nej jeden alebo aj viac radov (paleta nebola plne naložená; stroj bol dočasne v priebehu vyskladňovania palety zastavený a jeho chod neskôr obnovený a pod.). V takých prípadoch musí obsluha stroja manuálne nastaviť číslo radu, od ktorého bude vrchná vrstva vykladaná. To je nevýhodné, pretože okrem požiadavky na prítomnosť obsluhy pri stroji, môže nesprávne nastavenie čísla radu spôsobiť niekoľko krokov stroja naprázdno a tým sa zníži jeho výkon, môže dôjsť k poškodeniu predmetov na palete a/alebo k poškodeniu časti zariadenia, a to najmä vtedy, ak bol existujúci rad označený ako prázdny.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje spôsob a zariadenie, ktorým možno automaticky a bez zásahu obsluhy zistiť, ktorý rad predmetov na palete bude pri začiatku pracovného cyklu vyskladňovacieho stroja zachytený a posúvaný záberovými čeľusťami ako prvý.

Spôsob a zariadenie podľa vynálezu možno bez významnejších úprav aplikovať na súčasne používaný vyskladňovaci stroj.

Podstatou vynálezu je tiež spôsob vyskladňovania palety na základe zistenia počtu radov v jej vrchnej vrstve.

Zariadenie podľa vynálezu umožňuje zisťovať vodorovnosť a rovinnosť povrchu vrchnej vrstvy.

Podstatou vynálezu je aj vyskladňovacl stroj, ktorý môže byť vybavený zariadením podľa vynálezu.

Spôsob zistenia počtu radov vo vrchnej vrstve palety je definovaný v patentových nárokoch 1 až 6, spôsob vyskladňovania palety v nárokoch 7 až 9 a zariadenie definované v nárokoch 10 až 15 možno aplikovať na vyskladňovací stroj podľa patentového nároku 16.

Nasledujúci opis sa vzťahuje na spôsob a zariadenie podľa vynálezu, určeného na vyskladňovanie unifikovaných kartónov, používaných v tabakovom priemysle. Možno ho však využiť pri manipulácii s výrobkami v kartónovom balení v iných priemyselných odboroch, prípadne aj na iné typy skladovaných výrobkov.

Prehľad obrázkov na výkrese

Opis spôsobu a zariadenia podľa vynálezu bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov, na ktorých:

- na obr. 1 je schéma vyskladňovacieho stroja a celkový kontext spôsobu a zariadenie podľa vynálezu;

- na obr. 2 je bočný pohľad na záberovú čeľusť s detekčnými prvkami;

- obr. 3A, 3B, 3C a 3D schematicky znázorňujú niekoľko spôsobov zisťovania radov pri možnej konfigurácii vrchnej vrstvy;

- obr. 4Λ a 4B schematicky znázorňujú dva spôsoby zistenia vrchných radov pri inej konfigurácii vrchnej vrstvy;

- obr. 5 znázorňuje použitie série detekčných prvkov na zistenie vodorovnosti a rovinnosti vrchnej vrstvy.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázornený vyskladňovacl stroj 1, ktorý’ vykladá výrobky z palety na dopravníkovú trať a k baliacemu stroju 10. Výrobky sú na palete 11 zložené do stohu 2, vo vrstvách 20 a v radoch 21 kartónov 22. Stoh 2 obsahuje bežne dvanásť vrstiev 20, každá z nich má päť radov 21 s ôsmimi kartónmi. Vyskladňovaci stroj 1 je vybavený vodiacim mechanizmom 3 záberového zariadenia 4 kartónov. Vodiaci mechanizmus tvoria koľajnice 30, umožňujúce pohyb prvého suportu 31 po osi X. Prvý suport 31 nesie druhý suport 32, ktorý sa môže posúvať po osi Y a podľa niektorých spôsobov uskutočnenia aj po osi Z. Na druhom suporte 32 je prichytené nosné rameno 33, ktoré sa môže nakláňať po osi Z. Na nosnom ramene 33 je prichytené záberové zariadenie 4, ktoré súčasne zaberá celý rad 21

Záberové zariadenie 4 je v detaile znázornené na obr. 2. Má v podstate takú konštrukciu, ako zariadenie opísané na uvedenej prihláške EP 91810695.6. Zariadenie sa skladá z vrchnej opierky 40, zvislej zadnej opierky 41 s posuvným snímačom 42 a zo spodnej opierky 43. Záberové zariadenie 4 je vybavené najmenej s jedným predným detekčným prvkom 44 a s najmenej jedným zadným detekčným prvkom 45. Každý detekčný prvok pozostáva z tyče 44A, 45A, ktorá je vertikálne posuvná pomocou obojsmerného pneumatického alebo hydraulického zdviháka 44B, 45B. Každý zdvihák je vybavený detekčnou bunkou 44C, 45C, ktorá umožňuje zistiť presnú polohu bodu 44D, 45D tyče. Tretím, stredným detekčným prvkom je posuvný snímač 42, ktorého polohu na osi Z zisťuje detekčná bunka 42A, umiestnená na zadnej kolmej opierke 41. Záberové zariadenie je ovládané riadiacou jednotkou 5. Uvedené časti zariadenia a ich funkcie, okrem detekčného prvku 45, boli opísané v uvedenej prihláške a patente, preto nie sú bližšie opísané.

Obr. 3A, 3B, 3C A 3D znázorňujú spôsob činnosti záberového zariadenia podľa vynálezu v prípade, keď vrstva 20 je kompletná a v danom prípade obsahuje päť radov kartónov. Ak je úplne naložená paleta aretovaná v pracovnej polohe, ako je znázornená na obr. 3 A, akýkoľvek pohyb záberového zariadenia 4 nad paletou nespôsobí jeho kolíziu s vrchnou vrstvou stohu 2. Záberové zariadenie 4 je pomocou vodiaceho mechanizmu 3 uvedené do začiatočnej pracovnej polohy. Detekčný prvok 44 sa nachádza nad posledným radom vrchnej vrstvy, posuvný snímač 42 nad predposledným radom a detekčný prvok 45 nad tretím radom od konca. Potom sú detekčné prvky 44, 45 a posuvný snímač 42 uvoľnené tak, aby sa posunuli po osi Z do ich najnižšej polohy. Paleta sa mierne zdvihne po osi Z, až najmenej je den detekčný prvok (na obr. 3 sú to všetky tri prvky) je paletou zospodu tlačený smerom hore do polohy, keď je iniciovaná príslušná detekčná bunka. Signál detekčnej bunky zastaví zdvíhanie palety a registruje prítomnosť radu pod príslušným detekčným prvkom (bude opísaná). Na obr. 3B, ktorý je identický s obr. 2 v inej mierke, je znázornená pracovná fáza, keď paleta je nadvihnutá, aby vrchná vrstva zatlačila vertikálne najmenej jeden detekčný prvok. Ako je zrejmé z obr. 2 a 3b, každý z bodov 44D, 45D a posuvný snímač 42 sa dotýkajú jedného radu kartónov, čo aktivizuje detekčné bunky 42A, 44C, 4SC na signalizáciu prítomnosti všetkých troch radov. Paleta je potom spustená nižšie a záberové zariadenie sa presunie po osi X na okraj palety, aby všetky tri detekčné prvky 42, 44, 45 boli nad prvými krajnými radmi 21 vrchnej vrstvy palety. Po presunutí záberového zariadenia sa detekčné prvky uvoľnia, paleta sa nadvihne a tak sa zistia krajné rady. Schematicky je pohľad znázornený na obr. 3C. Skutočnosť, že všetky tri krajné rady sú plné, zaznamenajú detekčné bunky 42A, 44C a 45C, ktoré informáciu odovzdajú riadiacej jednotke 5, ktorá uvedie záberové zariadenie do polohy na záber celého prvého radu. Uvedený spôsob je znázornený na obr. 3D. Spôsob záberu a usmernenie zariadenia boli opísané v citovaných patentoch.

Na obr. 4A je príklad neúplnej vrstvy. Záberové zariadenie je znova navedené nad posledné tri rady (z nich tretí rad od konca chýba) a paleta sa nadvihne, aby došlo k opísanému zisteniu radov. Detekčné prvky 42, 44, 45 po nadvihnutí palety aktivujú len detekčné bunky 42A a 44C. Bod 45D detekčného prvku 45 sa neopiera o žiadny kartón, čo je zaregistrované detekčnou bunkou 45C. Uvedená informácia je odovzdaná riadiacej jednotke, ktorá navedie záberové zariadenie na uchopenie prvého radu. Tento spôsob je znázornený na obr. 4B.

Spôsob zistenia iných možných konfigurácií vrchnej vrstvy možno odvodiť z predchádzajúcich príkladov. Ak má vrchná vrstva len jeden (posledný) rad, neprítomnosť predposledného radu je signalizovaná posuvnými snímačom 42, resp. jeho detekčnou bunkou 42A. Spôsob zistenia chýbajúcich radov je zhodný s opísaným spôsobom. Po zistení prítomnosti posledných troch radov (pozri, obr. 3b) sa záberové zariadenie presunie nad tri počiatočné rady, kde môže zistiť neprítomnosť jedného alebo dvoch prvých radov.

Je vhodné, aby sa zisťovanie radov vykonávalo len pri zavedení novej palety do vyskladňovacicho stroja alebo po zastavení stroja z hocijakého dôvodu a pred jeho opätovným spustením. Po vyhľadaní prvého radu sa jeho poradie vo vrchnej vrstve registruje v programe a po jeho uchopení a posune sa toto poradie v riadiacej jednotke vymaže, aby mohol prejsť plynulý posun radov celej vrstvy. Po vyložení vrstvy sa paleta zdvihne o výšku jednej vrstvy a záberové zariadenie vykladá ďalšie vrstvy. Kartón vložený medzi vrstvy sa odstráni bežne používanými prostriedkami a spôsobmi. Pri vyskladňovaní palety možno použiť aj variant zisťovania počtu radov v každej vrstve.

Dosiaľ bolo opísané záberové zariadenie s detekčnými prvkami na zistenie konfigurácie vrchnej vrstvy s piatimi radami. Zariadenie je možné použiť aj v prípade iného počtu radov, ak bude zodpovedajúcim spôsobom naprogramované.

Tiež nie je nutné, aby detekčný cyklus začal nad posledným alebo nad poslednými radmi vrchnej vrstvy, ktoré sú potom podľa druhu vyskladňovacieho stroja posunované na vedľa umiestnený baliaci stroj ako prvé. Zisťovanie radov možno začať aj na opačnej strane vrstvy.

Záberové zariadenie bolo opísané zjednodušene. Podľa vynálezu je záberové zariadenie 4 vybavené sériou záberových čeľusti s opierkami 40, 42, 43, ktoré zaberú všetky kartóny jedného radu súčasne. Najvýhodnejší spôsob uskutočnenia záberového zariadenia podľa vynálezu predpokladá, že každá záberová čeľusť bola vybavená posuvným snímačom 42. Okrem toho je záberové zariadenie vybavené dvoma detekčnými prvkami 44 a dvoma detekčnými prvkami 45 v páre, umiestenými vždy na opačnej strane záberového zariadenia, t. j. pri prvej a poslednej záberovej čeľusti. Také rozmiestnenie detekčných prvkov umožní správnu detekciu plochy vrchnej vrstvy na horizontálnej osi Y

Spôsob využitia takto usporiadaného záberového zariadenia je znázornený na obr. 5. Je tam osem posuvných snímačov 42, ktoré sa dotýkajú radu 21 (ostatné prvky záberového zariadenia nie sú na obr. 5 znázornené z dôvodu prehľadnosti). V blízkosti každého posuvného snímača 42 je schematicky znázornená detekčná bunka 42A, napr. optický snímač, ktorá zisťuje prítomnosť zóny detekcie 42B každého posuvného snímača. Ak vrchná plocha 21A radu 21 je rovinná a horizontálna (znázornené plnou čiarou), nachádza sa každá zóna detekcie 42B oproti detekčnej bunke 42A. Tým sa potvrdí prítomnosť každého kartónu a jeho správna výška. Môže sa stať, že plocha 21 nie je horizontálna, ale vychýlená (prerušovaná čiara 21 B), alebo je vypuklá (prerušovaná čiara 21C), pripadne jeden alebo viac kartónov chýba (priestor vymedzený prerušovanou čiarou 21D). V takých prípadoch sa niektoré posuvné snímače 42 posunú, čím sa zmení poloha ich zóny detekcie 42B, ktorá sa dostane mimo kontroly detekčných buniek 42A. Tento stav sa ihneď prenáša do riadiacej jednotky, ktorá môže zaktivovať program okamžitého zastavenia chodu stroja. Veľkosť zóny detekcie 42B každého posuvného snímača je taká, aby sa stroj nezastavoval pri malých nerovnostiach vrchnej vrstvy. Napríklad diferencia výšky kartónov do 20 mm by nemala spôsobiť kolíziu záberového zariadenia pri posune celého radu. V prípade väčších diferencií, ale najmä vtedy, ak jedna zóna detekcie 42B sa odchýli od sektora sledovaného detekčnou bunkou 42A, je nutné pracovný cyklus zastaviť. Záberové čeľuste sa s takou nerovnosťou nemôžu vyrovnať, preto môže dôjsť k ich poškodeniu alebo k poškodeniu kartónov. Je preto výhodné, že sa zistenie rovinnosti a vodorovnosti vrchnej vrstvy vykonáva posuvnými snímačmi 42, pretože tieto detekčné prvky sú umiestnené najbližšie pri záberových čeľustiach. Je však možné vykonávať rovnaké meranie detekčnými prvkami 44 alebo 45 za predpokladu, že ich počet bude dostatočný.

Opísané záberové zariadenie jedného radu kartónov je vybavené určitým počtom záberových čeľustí (v danom prípade osem), dvoma detekčnými prvkami 44 vpredu a dvoma detekčnými prvkami 45 vzadu, na okrajoch záberového zariadenia a teda v blízkosti prvej a poslednej záberovej čeľuste záberového zariadenia 4. Možno však predpokladať aj iné spôsoby uskutočnenia tohto zariadenia. Podľa iného spôsobu sa nedvíha a neznižuje paleta, ale po osi Z sa posúva záberové zariadenie. Po nastavení palety do pracovnej polohy sa záberové zariadenie posúva po osiach Z a Y, a tak zisťuje prvý rad kartónov, resp. výrobkov, od ktorého začne vyskladňovanie palety. V takom prípade však nie je nutné, aby detekčné prvky boli prichytené na rovnakom suporte ako záberové čeľuste. Ak budú detekčné prvky umiestnené tak, aby po zistení konfigurácie vrchné vrstvy uvoľnili priestor na začiatok výkonu záberových čeľustí. Zábcrovc zariadenie s detekčnými prvkami možno usporiadať aj tak, aby súčasne zisťovalo a zaberalo viac (alebo menej) radov. Tiež nie je absolútne nutné, aby záberové za

SK 280248 Β6 riadenie bolo vybavené všetkými uvedenými detekčnými prvkami. Detekčný prvok 44 s detekčným prvkom 45 môžu byť umiestnené na okraji alebo uprostred záberového zariadenia. Séria posuvných snímačov 42 by však mala byť vždy kompletná, aby sa dala zistiť vodorovnosť a rovinnosť radov vrchnej vrstvy. Detekčné prvky možno konštruovať aj iným spôsobom. Môžu to byť iné typy mechanických snímačov, detektory vzdialenosti, môžu byť vybavené optickými prostriedkami; výber rôznych typov detekčných prvkov bude záležať od druhu výrobku a ich obalov.

Vyskladňovací stroj, vybavený záberovým zariadením a fungujúci spôsobom podľa vynálezu, môže automaticky a bez zásahu obsluhy zistiť, ktorý rad výrobkov zložených na palete bude pri začiatku vyskladňovania palety uchopený ako prvý. Výkon takého vyskladňovacieho stroja je spoľahlivý. Zariadenie a spôsob podľa vynálezu možno bez väčších úprav aplikovať na dosiaľ používané vyskladňovacie stroje. Uvedený spôsob možno použiť aj na zisťovanie vodorovnosti a rovinnosti povrchu vrchnej vrstvy.

Claims (15)

1. Spôsob zistenia počtu radov (21) predmetov (22) vo vrchnej vrstve (20) stohu (2) predmetov, ktorý pozostáva najmenej z jednej vrstvy s niekoľkými radmi predmetov, vyznačujúci sa tým, že cyklus zisťovania sa začína navedením záberového zariadenia (4) s najmenej jedným detekčným prvkom (42, 44, 45), prispôsobeným na zistenie prítomnosti najmenej jedného radu predmetov, na horizontálnu os (X), nad rad alebo rady vrchnej vrstvy, potom sa uvedený stoh dvíha po vertikálnej osi (Z) uvedeného stohu po polohu, keď najmenej jeden detekčný prvok zistí prítomnosť radu, potom sa dvíhanie stohu zastaví, potom v prípade, že detekčný prvok alebo prvky zistia prítomnosť radu alebo radov, ktoré sú pod nimi, záberové zariadenie sa začne pohybovať a vzdiali vrchnú vrstvu od ostatných vrstiev na vertikálnej osi (Z), potom sa záberové zariadenie posunie po horizontálnej osi (X) nad rad alebo rady, susediace s radom alebo radmi, ktorých prítomnosť bola už zistená, potom sa detekčný prvok alebo prvky po vertikálnej osi (Z) znova priblížia ku kontaktu s vrchnou vrstvou a zistia prítomnosť radu alebo radov, umiestnených pod nimi, cyklus zisťovania prítomnosti radov pokračuje, pokiaľ nie je zistené maximálne množstvo radov prítomných vo vrchnej vrstve, a je zastavený, ak najmenej jeden detekčný prvok zistí chýbajúci rad, resp. začiatok radu vrstvy.

2. Spôsob zistenia podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že približovanie a vzdiaľovanie stohu po vertikálnej osi (Z) proti detekčným prvkom sa vykonáva dvíhaním a spúšťaním stohu.

3. Spôsob zistenia podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým,že približovanie a vzdiaľovanie stohu po vertikálnej osi (Z) proti detekčným prvkom sa vykonáva dvíhaním a spúšťaním detekčných prvkov.

4. Spôsob zistenia podľa nároku 2 alebo 3, vyzná í u j ú c i sa tým, že najmenej jeden detekčný prvok (42, 44, 45) je na začiatku cyklu zisťovania navedený nad miesto, kde sa má nachádzať najvzdialenejší rad vrchnej vrstvy.

5. Spôsob zistenia podľa nároku 2 alebo 3, vyzná í u j ú c i sa tým, že najmenej jeden detekčný prvok (42, 44, 45) je na začiatku cyklu zisťovania nave dený na miesto, kde sa má nachádzať najbližší rad vrchnej vrstvy.

6. Spôsob zistenia podľa hociktorého z nárokov 2 až

5, vyznačujúci sa tým, že cyklus zisťovania je zastavený, keď počiatočný rad má výškovú a rovinnú disproporciu presahujúcu stanovenú hodnotu.

7. Spôsob vyskladňovania, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa cyklus zisťovania podľa nároku 2 až

6, po ktorom nasleduje uchopenie uvedeného počiatočného radu.

8. Spôsob vyskladňovania podľa nároku 7, v y značujúci sa tým, že cyklus zisťovania je aktivovaný výhradne po prísune ďalšej palety (11) do vyskladňovacieho stroja alebo pri zastavení baliaceho stroja (10) a že po zistení posledného radu a po jeho registrácii v programe riadiacej jednotky sú tento rad a nasledujúce rady uchopené a postupne vyskladnené.

9. Spôsob vyskladňovania podľa nároku 8, vyzná č u j ú c i sa tým, že cyklus zisťovania je opakovaný pri vyskladňovani každej vrstvy.

10. Zariadenie na zistenie počtu horizontálnych radov (21) predmetov (22) vrchnej vrstvy (21) stohu (2) predmetov umiestnených v množstve radov najmenej jednej vrstvy, ktoré vykonáva spôsob zistenia podľa niektorého z nárokov 1 až 6 a spôsob vyskladňovania podľa niektorého z nárokov 7až 9, vyznačujúce sa tým, že je vybavene suportmi (31, 32), ktoré sa môžu posúvať po horizontálnej osi (X), ktorá je kolmá na os (Y) jedného z uvedených radov predmetov, záberovým zariadením s detekčnými prvkami, upevneným na uvedený suport, prostriedkami, ktoré umožňujú približovanie a vzdiaľovanie záberového zariadenia s detekčnými prvkami po vertikálnej osi (Z) proti vrchnej vrstve, záberovým zariadením s najmenej jedným detekčným prvkom (42, 44, 45) umiestneným tak, aby mohol zistiť prítomnosť, resp. neprítomnosť najmenej jedného radu predmetov, riadiacou jednotkou (5), ktorá riadi cyklus zistenia.

11. Zariadenie podľa nároku 10, vyznačuj úce sa t ý m , že detekčné prvky sú umiestnené tak, aby mohli súčasne zisťovať tri rady predmetov, t. j. najmenej jeden prvok (44) vpredu, jeden prvok (42) v prostriedku a jeden prvok (45) vzadu, vždy nad troma vedľa seba umiestenými radmi.

12. Zariadenie podľa nároku 10, vyznačujúce sa t ý m , že stredným detekčným prvkom alebo prvkami (42) sú posuvné snímače, ktoré sú časťou záberového zariadenia (4) predmetov; každý posuvný snímač je vybavený prostriedkami detekcie (42a, 42b) jeho polohy na vertikálnej osi.

13. Zariadenie podľa nároku 11 alebo 12, v y z n a čujúce sa tým, že predné detekčné prvky (44) a zadné detekčné prvky (45) sú tyče (44A, 45A) s kontaktnými bodmi (44D, 45D); uvedené tyče sú vertikálne posuvné (44B, 45B) v súlade s vertikálnym pohybom a každý detekčný prvok je vybavený detekčnými prostriedkami (44C, 45C) polohy v súlade s vertikálnom osou uvedenej tyče.

14. Zariadenie podľa nároku 11,vyznačuj úce sa t ý m , že počet stredných detekčných prvkov (42) zodpovedá počtu predmetov jedného radu a ďalej vyznačujúce sa tým, že tieto detekčné prvky sú vybavené prostriedkami (42A, 42B), ktoré umožňujú zistiť diferenciu výšky na osi (Y) najmenej dvoch bodov vrchnej plochy radu predmetov a v prípade, ak výškový rozdiel prekročí stanovenú hodnotu, môže riadiaca jednotka zastaviť chod zariadenia.

15. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 10 až 14, vyznačujúce sa tým, že detekčné prvky (42, 43, 45) sú upevnené na vodiacom mechanizme (3).