DE19801309C1

DE19801309C1 - Method for controlling a take-off device for flat consignments from a stack

Info

Publication number: DE19801309C1
Application number: DE19801309A
Authority: DE
Inventors: Eckehardt Grimm; Hauke Luebben; Frank Gerstenberg
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2018-01-16
Also published as: WO1999036195A1; DE59903244D1; JP2002509063A; EP1045733A1; JP3893243B2; EP1045733B1

Abstract

The invention relates to a method for controlling a device used to remove flat packages whereby the speed at which said packages are removed can be regulated and the packages are fed at a constant speed to driven conveyor belts. The inventive method determines the speed at which the parcel to be removed should be conveyed from the moment it reaches a first sensor for detecting said parcels to a corresponding second sensor in order to reach a desired specified gap. The first sensor is arranged at a point where the average speed at which the parcels are to be removed (1') reaches a given value and the second sensor is arranged at the belt transfer point.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Abzugs gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and an apparatus for Control of the deduction according to the generic term of the independent Claims.

Der Abzug der jeweils vordersten Sendungen aus einem Sen dungsstapel muß unter Einhaltung einer vorgegebenen Mindest lücke erfolgen. Diese Mindestlücke soll nicht unterschritten werden, um den nachfolgenden Anlagenteilen die Bearbeitung der einzelnen Sendungen zu ermöglichen. Gleichzeitig soll die erreichte mittlere Lücke die Mindestlücke möglichst wenig überschreiten, um einen hohen Sendungsdurchsatz zu erzielen.The deduction of the foremost items from a Sen stack of products must comply with a specified minimum gap. This minimum gap should not be undercut to the subsequent parts of the plant of the individual programs. At the same time, the middle gap reached the minimum gap as little as possible exceeded in order to achieve a high shipment throughput.

Aus der EP 0 167 091 A1, entspricht der DE 34 24 397 A1 und der DE 196 07 304 C1, sind Vorrichtungen zum Abzug von fla chen Sendungen von einem Stapel bekannt. Diese Vorrichtungen weisen ein gesteuertes Abzugsorgan auf, das die jeweils vor derste Sendung eines Stapels abzieht und in den Erfassungsbe reich eines Paares von angetriebenen Förderrollen vorschiebt, wobei zwischen dem Stapelausgang und den Förderrollen eine Meßstrecke in Form einer Lichtschrankenzeile angeordnet ist, deren Ausgangssignale einer Steuerschaltung zugeführt werden. Bei der EP 0 167 091 A1 erfolgt der Antrieb des Abzugsorgans zum Abzug einer Sendung derart, daß der Abstand zwischen der abzuziehenden Sendung und einer bereits abgezogenen Sendung ermittelt wird und das jeweilige Abstands-Meßergebnis um ei nen Vorgabewert, der vom Beschleunigungsweg des abzuziehenden Gegenstandes abhängig ist, korrigiert wird, und wobei der Ab zug ausgelöst wird, wenn die Größe des so korrigierten Ab stands-Meßergebnisses einem Abstands-Sollwert entspricht. From EP 0 167 091 A1, corresponds to DE 34 24 397 A1 and DE 196 07 304 C1, devices for the extraction of fla Chen shipments known from a stack. These devices have a controlled deductible, which each before subtracts the first shipment of a stack and enters the registration area of a pair of driven conveyor rollers, one between the stack exit and the conveyor rollers Measuring section is arranged in the form of a light barrier line, whose output signals are fed to a control circuit. In EP 0 167 091 A1, the trigger element is driven to deduct a shipment such that the distance between the deductible shipment and an already deducted shipment is determined and the respective distance measurement result by ei NEN default value, that of the acceleration path of the to be subtracted Subject is corrected, and the Ab train is triggered when the size of the Ab position measurement result corresponds to a distance setpoint.

Dabei ermöglicht die Verwendung des Vorgabewertes die Berück sichtigung unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften der verschiedenen Sendungen und deren Auswirkung beim Beschleuni gungsvorgang.The use of the default value enables this consideration of different mechanical properties of the different programs and their impact on acceleration process.

Ein unterschiedliches Verhalten der Sendungen beim Abzugsvor gang resultiert auch aus der unterschiedlichen Lage der Sen dungen im Stapel, von dem die Sendungen abgezogen werden. Dies hat ebenfalls unterschiedliche Lücken zur Folge, wodurch Durchsatz-Einbußen entstehen.A different behavior of the shipments when deducting gang also results from the different location of the sen items in the stack from which the items are deducted. This also results in different gaps, which means Throughput losses occur.

Zur genaueren Lückensteuerung wird deshalb gemäß DE 196 07 304 C1 die abzuziehende Sendung zunächst auf einen Zwischengeschwindigkeitswert beschleunigt, der geringer ist als eine vorgegebene Endgeschwindigkeit. Sobald der Ist-Ab stand gleich dem Soll-Abstand ist, wird die Sendung auf die Endgeschwindigkeit beschleunigt.For more precise gap control is therefore according to DE 196 07 304 C1 the consignment to be deducted first on one Intermediate speed value accelerated, which is lower as a given top speed. As soon as the actual-Ab is equal to the target distance, the shipment is on the Top speed accelerates.

Diese bekannten Lösungen benötigen eine aufwendige Meßstrecke in Form einer Lichtschrankenzeile, mit der sowohl die Positi on der abgezogenen Sendung (Hinterkante, solange sie sich noch innerhalb der Meßstrecke befindet) als auch die der nächsten abzuziehenden Sendung (Vorderkante) laufend erfaßt wird, um die richtigen Zeitpunkte zur Beschleunigung der ab zuziehenden Sendung zu ermitteln.These known solutions require a complex measuring section in the form of a light barrier line with which both the positi on the deducted consignment (trailing edge as long as it remains is still within the measuring section) as well as that of next consignment to be deducted (leading edge) continuously recorded is going to accelerate the timing at the right time to determine incoming shipment.

Der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abzug von flachen Sendungen von einem Stapel zu schaffen, die ohne eine Meßstrecke aus aneinandergereihten Sensoren zur Detektierung der Sendungen den Abzug so steuern, daß eine zur Weiterverarbeitung der Sendungen optimale Min destlücke zwischen den Sendungen eingehalten wird. The invention specified in the independent claims the problem is therefore based on a method and a Device for withdrawing flat items from a stack to create those lined up without a measuring section Sensors for the detection of the consignments control the deduction that an optimal min. for further processing of the mailings gap between the shipments is observed.

Dabei muß nicht mehr laufend der Abstand der abgezogenen Sen dung zur abzuziehenden Sendung gemessen werden, um den Zeit punkt zur Beschleunigung der abzuziehenden Sendung zu bestim men. Es wird vielmehr die Geschwindigkeit ermittelt, mit der die abzuziehende Sendung ab Erreichen des ersten Sensors bis zum zweiten Sensor transportiert werden muß, um die gewünsch te Soll-Lücke zu erreichen, d. h. eine Sensorzeile ist nicht mehr notwendig.It is no longer necessary to keep the distance between the withdrawn Sen to be deducted from the consignment to be measured by the time point to accelerate the consignment to be deducted men. Rather, it determines the speed at which the consignment to be deducted from when the first sensor is reached must be transported to the second sensor in order to achieve the desired to reach the target gap, d. H. a sensor line is not more necessary.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängi gen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the dependent indicated claims.

Anschließend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will now be described with reference to drawings explained. Show

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 1 shows a device according to the invention,

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Stapel, von dem die Sendungen abzuziehen sind, dargestellt ist. Fig. 2 is a simplified representation of a device according to the invention, in which the stack from which the mail items are to be drawn is shown.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung. Dabei ist fest gelagert, aber frei drehbar eine Welle 20 vorgesehen, auf der eine Rolle 21 befe stigt ist. Die Welle 20 dient außerdem zur schwenkbaren Lage rung einer Schwinge 22, die die Achse 23 einer weiteren Rolle 24 trägt. Um die Rolle 21 und die Abzugsrolle 24 ist als Ver einzelungsorgan mindestens ein Abzugsband 25 geführt, dessen Außenfläche einen hohen Reibwert aufweist. Fig. 1 shows a preferred embodiment of an inventive device according to the invention. Here, a shaft 20 is fixedly mounted, but freely rotatable, on which a roller 21 is attached. The shaft 20 also serves for the pivotable position tion of a rocker arm 22 which carries the axis 23 of a further roller 24 . Around the roller 21 and the take-off roller 24 , at least one take-off belt 25 is guided as a single organ, the outer surface of which has a high coefficient of friction.

Die Schwinge 22 ist durch eine schematisch angedeutete Feder 26 abgestützt, so daß ihre jeweilige Stellung von der An druckkraf t des Sendungsstapels abhängt, von dem die vorderste Sendung 1' bei ihrem Abzug gezeigt ist. Das freie Ende der Schwinge 22 wirkt aufeinen nicht gezeigten Mikroschalter ein. Ist die Andruckkraft des Stapels zu gering, dann schließt ein Ruhekontakt des Mikroschalters, wodurch ein nicht gezeigter Getriebemotor eingeschaltet wird. Dieser treibt am Stapelende eine Stützwand so lange in Richtung auf die Abzugsrolle 24 an, bis nach Erreichen der der vorgesehe nen Andruckkraft entsprechenden Stellung der Schwinge der ge nannte Ruhekontakt wieder ausschaltet.The rocker 22 is supported by a schematically indicated spring 26 , so that its respective position depends on the pressure force on the batch of mail, from which the foremost mail 1 'is shown when it is deducted. The free end of the rocker 22 acts on a microswitch, not shown. If the pressure force of the stack is too low, a normally closed contact of the microswitch closes, whereby a gear motor (not shown) is switched on. This drives a support wall at the end of the stack so long in the direction of the take-off roller 24 , until after reaching the appropriate pressure force position of the rocker switches the ge-called break contact again.

Die Welle 20 wird durch einen nicht dargestellten Servo-Motor steuerbar in Richtung des Pfeiles angetrieben. Die in Förder richtung weisenden Kanten, d. h. die Vorderkanten der im Sta pel befindlichen Sendungen liegen mehr oder weniger dicht an einer Anschlagwand 40 an, die zum Abzugsband 25 einen den Durchtritt der Sendungen ermöglichenden Spalt, also den Sta pelausgang freiläßt.The shaft 20 is driven controllably in the direction of the arrow by a servo motor, not shown. The edges pointing in the conveying direction, ie the leading edges of the mail items in the stack are more or less close to a stop wall 40 , which allows the passage 25 of the mail passage enabling the passage of the mail items, that is, the stack output is free.

Im Förderweg der Sendungen ist ein Paar von dauernd angetrie benen Förderrollen 43 und 44 angeordnet, durch die die Sen dungen zwangsweise weitergefördert werden, sobald sie in ih ren Erfassungsbereich gelangt sind. Diese Förderrollen dienen hier als Umlenkrollen von Förderriemen 48 und 49, die in För derrichtung um weitere Umlenkrollen 50 und 51 geführt sind. Während die angetriebene Förderrolle 43 fest gelagert ist, ist die Förderrolle 44 in bekannter Weise nachgiebig, z. B. auf einem schwenkbaren Hebel, gelagert, was aber in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.In the conveying path of the shipments, a pair of continuously driven conveyor rollers 43 and 44 is arranged, through which the consignments are forcibly conveyed as soon as they have reached their detection area. These conveyor rollers are used here as deflection rollers of conveyor belts 48 and 49 , which are guided in the direction of further deflection rollers 50 and 51 . While the driven conveyor roller 43 is fixed, the conveyor roller 44 is flexible in a known manner, for. B. on a pivotable lever, but this is not shown in the drawing for the sake of simplicity.

Entlang des Förderweges der Sendungen ist anschließend an ei ne Anschlagwand 40 eine erste Lichtschranke 71/71' als Sensor zur Sendungsdetektion angeordnet, deren Lichtempfänger mit dem Bezugszeichen 71 und deren zugehörige Lichtquelle mit 71' bezeichnet ist. Als Lichtempfänger werden Fotodioden oder Fo totransistoren verwendet. Diese Lichtschranke 71/71' befindet sich soweit hinter der Anschlagwand 40, daß die Sendungen an dieser Stelle eine mittlere Abzugsgeschwindigkeit erreicht haben. Diese mittlere Abzugsgeschwindigkeit wird mit Hilfe statistischer Daten so festgelegt, daß die notwendigen Ge schwindigkeitsänderungen zur Durchführung von auftretenden Lückenänderungen möglichst gering sind.Along the conveying path of the mail items, a first light barrier 71/71 'is then arranged on a stop wall 40 as a sensor for mail item detection, the light receiver of which is denoted by reference numeral 71 and the associated light source by 71 '. Photodiodes or photo transistors are used as light receivers. This light barrier 71/71 'is so far behind the stop wall 40 that the mail items have reached an average take-off speed at this point. This mean withdrawal speed is determined with the help of statistical data so that the necessary Ge speed changes to carry out any gap changes are as low as possible.

Außerdem ist eine den Erfassungsbereich der Förderrollen 43 und 44 überwachende zweite Lichtschranke 73/73' mit einer Lichtquelle 73' vorgesehen.In addition, a second light barrier 73/73 'with a light source 73 ' monitoring the detection area of the conveyor rollers 43 and 44 is provided.

Der Abstand der Lichtschranken wird so groß gewählt, daß bei festgelegter maximaler Geschwindigkeitsänderung die größten notwendigen Lückenänderungen realisiert werden können.The distance between the light barriers is chosen so large that at specified maximum speed change the largest necessary gap changes can be realized.

Diese Lichtschrankensignale werden von dem Mikroprozessor ei ner Steuerschaltung 60 ausgewertet. Aus den Hell-/Dunkel signalen der Lichtschranken werden die jeweiligen Positionen der Sendungen 1' und 1'' ermittelt.These light barrier signals are evaluated by the microprocessor egg ner control circuit 60 . The respective positions of the items 1 'and 1 ''are determined from the light / dark signals of the light barriers.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung, bei der eine An zahl von Sendungen in einem Stapel 100 angeordnet ist. Fig. 2 shows a simplified representation in which a number of mail items is arranged in a stack 100 .

Sobald die Steuerschaltung 60 den Abzugsbefehl erteilt, wird der Abzugsmotor eingeschaltet und die erste Sendung gestar tet. Erreicht deren Vorderkante die zweite Lichtschranke 73/73', wird der Abzugsmotor sofort gestoppt, die Sendung wird von den Förderriemen 48 und 49 weiter abgezogen. Der Ab zugsmotor wird erst wieder eingeschaltet, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist: die erste Lichtschranke 71/71' wird hell.As soon as the control circuit 60 issues the withdrawal command, the withdrawal motor is switched on and the first shipment is started. Reaches the front edge of the second light barrier 73/73 ', the discharge motor is immediately stopped, the program is deducted from the conveyor belts 48 and 49 pass. The Ab zugsmotor is only switched on again when the following condition is met: the first light barrier 71/71 'is bright.

Nun wird der Abzugsmotor wieder gestartet, um die nächste Sendung zu beschleunigen. Sobald deren Vorderkante die erste Lichtschranke 71/71' erreicht, ist deren Position bekannt. Nun kann die Geschwindigkeit v ermittelt werden, mit der die Sendung bis zum Erreichen der zweiten Lichtschranke 73/73' weitertransportiert werden muß, um beim Erreichen dieser ge nau den Abstand Soll-Lücke zur vorher abgezogenen Sendung zu haben. Es kommt also zu keinem zwischenzeitlichen Stoppen der Sendung.Now the trigger motor is started again to accelerate the next shipment. As soon as its front edge reaches the first light barrier 71/71 ', its position is known. The speed v can be determined now, with which the broadcast must be transported to reach the second light barrier 73/73 'in order to have the desired distance gap to achieve these ge exactly to the previously drawn broadcast. So there is no interim stopping of the program.

Die zur Ermittlung der benötigten Geschwindigkeit v, mit der die nächste Sendung ab Erreichen der ersten Lichtschranke 71/71' bis zum Erreichen der zweiten Lichtschranke 73/73' durch das Abzugsband 25 transportiert werden muß, um die ge wünschte Soll-Lücke zu erreichen, notwendigen Beziehungen er geben sich folgendermaßen:
The v for determining the required speed at which the next transmission from reaching the first light barrier has to be transported 71/71 'to reach the second light barrier 73/73' through the take-off belt 25, to achieve the ge desired target gap, necessary relationships arise as follows:

1. Without taking into account acceleration times and reaction times of the control circuit 60
v1 = (lidist.V) / (sollue + lidist - Li1gap).
2. Taking into account response times T of the control circuit 60
v2 = ((lidist-TV) .V) / (sollue + (lidist-TV) -Li1gap).
3. During the acceleration time BZ of the trigger motor, the following distance is covered too much (with negative acceleration) or too little (with positive acceleration)
((Va-v2) .BZ / 2).

Damit ergibt sich mit Berücksichtigung von Beschleunigungs zeiten BZ des Abzugsmotors und Reaktionszeiten T der Steuer schaltung 60:
This results in consideration of acceleration times BZ of the trigger motor and response times T of the control circuit 60 :

v = (lidist-T.V).V)/(sollue+((Va-v2).BZ/2)+(lidist-T.V)-Li1gap)
v = (lidist-TV) .V) / (sollue + ((Va-v2) .BZ / 2) + (lidist-TV) -Li1gap)

mit folgenden Parametern:
with the following parameters:

Der Abstand Li1gap der Hinterkante der abgezogenen Sendung von der ersten Lichtschranke 71/71' zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung die erste Licht schranke 71/71' erreicht, wird mit Hilfe der Kantensignale der ersten Lichtschranke 71/71' und eines Taktgenerators 80 ermittelt. Erreicht die Vorderkante der abgezogenen Sendung die zweite Lichtschranke 73/73', so wird diese Sendung mit der Geschwindigkeit V weitertransportiert. Erreicht die Hin terkante die erste Lichtschranke 71/71', ist deren Position bekannt und durch Zählung der Takte des Taktgenerators 80 bis zum Zeitpunkt des Vorderkantensignals der nachfolgenden Sen dung an der ersten Lichtschranke 71/71' erhält man den Ab stand Li1gap.The distance Li1gap the trailing edge of the withdrawn broadcast reached by the first light barrier 71/71 'to the time at which the leading edge of the item of mail barrier, the first light 71/71' is, by means of the edge signals of the first photoelectric switch 71/71 'and a clock generator 80 determined. If the front edge of the withdrawn mail item reaches the second light barrier 73/73 ', this mail item is transported further at the speed V. Reaches the Hin terkante the first photocell 71/71 ', whose position is known and by counting the clocks of the clock generator 80 to the time of the leading edge signal of the subsequent Sen dung at the first light barrier 71/71' gives the Ab was Li1gap.

Claims

1. A method for controlling a take-off device for flat shipments with controllable take-off speed, which supplies the consignments with constant speed V driven conveyor belts ( 48 , 49 ), characterized in that from the distance (Li1gap) the trailing edge of the preceding, already pulled transmission (1 '') th of a he broadcasts detecting sensor (71/71 ') which is located at the position at which the drawn off transmissions have achieved (1') a predetermined average face velocity at the time of the leading edge of the abzuzie Henden mail (1 ') is just the first sensor (71/71') it reaches the speed of the item of mail (1 ') (71/71 between the first sensor') and a second broadcasts detecting sensor necessary (73/73 '), which is located at the transfer location by the conveyor belts (48, 49), it is averaged, so that at the time at which its leading edge d s second sensor 'achieved (1 between the two programs (73/73)', '1') is present, the Sollücke.

2. The method of claim 1, is characterized by marked in that the distance (Li1gap) of the rear edge of the already drawn-off, in the conveyor belts (48, 49) Decisions mail (1 '') from the first sensor (71/71 ') at the time at which the front edge of the item of mail (1 ') is just the first sensor (71/71' reached), from the time difference between De tektion the trailing edge of the removed mail (1 '') and De tektion the front edge of the item of mail (1 ') at it most sensor (71/71') and from the speed V of the För derriemen (48, 49 is determined).

3. The method according to claim 1 characterized terized in that the distance (Li1gap) extension of the rear edge of the already drawn broadcast in the conveyor belts (48, 49) Decisions Sen (1 '') from the first sensor (71/71 ') from the time difference between detection of the ( '1') the trailing edge of the withdrawn transmission and detection of the leading edge of the item of mail (1 ') at the first sensor (71/71') with the aid of the attached driven conveying rollers (43, 44) of the conveyor belts (48, 49 ) related clock generator ( 80 ) is determined.

4. The method according to claim 1, characterized in that the distance between the sensors (71/71 ', 73/73') at a fixed maximum withdrawal speed is so great that a defined maximum change in gap is implemented.

5. The method of claim 1 to 4, characterized in that for compensating the Reakti the controller, which reduces the supply to the gap change for Availability checked standing way, the withdrawal speed is (71/71 ') varies from the first light barrier in accordance onszeit.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized ge indicates that to compensate for the acceleration deduction time when changing the speed speed is increased or decreased accordingly.

7. take-off device for flat mail items with a pull-off device for feeding flat mail items from a stack ( 100 ) to conveyor belts ( 48 , 49 ) driven at a constant speed, with a control circuit ( 60 ) for controlling the pull-in times and speeds depending on each distance of the drawn off program (1 ') from a be already withdrawn mail (1' indicates'), characterized ge that two consignments detektie Rende sensors (71/71 ', 73/73') are provided, wherein the first sensor (71/71 ') located at the position at which the drawn off program (1') have reached a predetermined mean withdrawal speed and wherein the two te sensor (73/73 ') the belt at the transfer location by the conveyor (48, 49 ), and that the control circuit ( 60 ) is designed such that from the distance (Li1gap) of the rear edge of the preceding, already withdrawn mail item ( 1 '') from the first sensor ( 71 / 71 ') at the time at which the leading edge of the item of mail (1' even) the first sensor (71/71 'reached), the speed of the item of mail (1') is determined between the two sensors which is necessary to so that at the time at which its leading edge the second sensor (73/73 ') is reached, (1 between the two broadcasts', 1 '') is the Sollücke present.

8. Trigger device according to claim 7, characterized in that for determining the distances covered the clamped in the conveyor belts ( 48 , 49 ) mail items ( 1 '') with the driven conveyor rollers ( 43 , 44 ) of the conveyor belts ( 48 , 49 ) related clock generator ( 80 ) is present.