DE69606469T2

DE69606469T2 - Überwachungseinrichtung für die Bewegung des Be- und Entladebandes eines Transportwagens, insbesondere für Sortiereinrichtungen

Info

Publication number: DE69606469T2
Application number: DE69606469T
Authority: DE
Inventors: Francesco Canziani; Attilio Soldavini
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: ITMI951426A0; EP0752381A1; EP0752381B1; IT1275470B; ATE189441T1; ITMI951426A1; JPH09118418A; US5803230A; JP3866332B2; DE69606469D1; DK0752381T3

Description

1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist eine Überwachungseinrichtung für die Bewegung des Be- und Entladebandes eines Transportwagens, der entlang eines Maschinengestelles in einer Sortieranlage transportiert wird, wobei die Einrichtung eine aus einem Stück mit dem Transportwagen bestehende Einrichtung, die ein Magnetfeld erzeugt, das sich als eine Funktion der Geschwindigkeit des Belade-/Entladebandes verändert, und eine in einer Festposition in bezug auf das Maschinengestell angeordnete Einrichtung umfaßt, das in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, das die Veränderung des Magnetfeldes anzeigt, dazu verwendet wird, die Bewegung des Belade-/Entladebandes zu überwachen. Insbesondere umfaßt diese Vorrichtung gemäß der Erfindung zwei Spulen, die aus einem Stück mit dem Transportwagen bestehen und der Einrichtung zur Bereitstellung eines Magnetfeldes zugeordnet sind, wobei die beiden Spulen mit zwei Licht emittierenden Dioden verbunden sind, und wobei die Signal erzeugende Einrichtung mehrere Phototransistoren einschließt, die entlang eines Weges des Transportwagens zum Empfang von Licht von den beiden Licht emittierenden Dioden angeordnet sind.

2. Stand der Technik

Es sind Sortiervorrichtungen mit mehreren Transportwagen bekannt, auf welche Gegenstände aufgeladen werden, wobei die Transportwagen sich auf einem Weg bewegen, entlang dessen eine Reihe von Sammelvorrichtungen angeordnet ist, in welche die Gegenstände hinein entladen werden. Transportwagen mit einstückigen Belade-/Entladebändern werden zum Beispiel in Sortieranlagen für Post, Pakete und Zeitungen verwendet, wo eine Vielzahl dieser Wagen sich fortlaufend entlang eines geschlossenen Weges bewegt, wodurch die zu sortierenden Gegenstände von einer Codier- und Beladestation zu mehreren Bestimmungspunkten transportiert werden, die entlang des Weges des Wagens angeordnet sind.
Wenn ein Wagen sich in der Nähe der Beladestation befindet, bei welcher er mit dem Gegenstand beladen werden soll, wird das Band des Wagens für eine geeignete Zeit und in einer geeigneten Geschwindigkeit rotiert, um die Überführung des Gegenstandes von der Zuführeinrichtung zu dem Wagen zu erleichtern. Wenn der Wagen sich in der Nähe einer Entladestation befindet, bei der der transportierte Gegenstand entladen werden soll, wird das Band mit kontrol lierter Beschleunigung und Geschwindigkeit angetrieben, um sicherzustellen, daß die Ladung in den von den Codierung der Ladung bezeichneten Behälter an der Entladestation entladen wird.
Sortieranlagen mit Wagen, die jede ein Belade-/Entladeband haben, sind zum Beispiel aus den Patenten EP 0,343,612, EP 0,343,613, EP 0,481,341, GB 2,111,933, US 4,801,000, US 4,815,582, US 5,161,930, US 5,367,466 und EP 0,700,844 bekannt.
Bei Sortieranlagen, die die oben erwähnten Wagen übernehmen, wird der Bedarf verspürt, die Richtigkeit des Betriebs des Belade-/Entladebandes jedes Wagens zu überprüfen. Die Folge eines schlecht arbeitenden Bandes kann sein, daß der Gegenstand nicht richtig sortiert wird oder in die falsche Sammelstation oder in Zwischenstationen entladen wird. Im Hinblick auf die hohe Leistungsfähigkeit der gegenwärtig bekannten Sortieranlagen, welche typischerweise einige tausend Gegenstände pro Stunde sortieren, liegt es auf der Hand, daß selbst ein einziges schlecht arbeitendes Band zu der falschen Sortierung einer beachtlichen Anzahl an Stücken führen kann, wenn dies nicht sofort entdeckt wird. Aus diesem Grund ist dieser Typ von Wagen oft mit elektronischen Vorrichtungen, wie etwa zum Beispiel Codiereinrichtungen, die dazu geeignet sind, die Rotationsgeschwindigkeit und Richtung des Bandes zu erfassen, und einer Einrichtung ausgestattet, die dazu geeignet ist, die Information über die Betriebsbedingungen des Bandes an einen Zentralcomputer zu übermitteln, wobei der Zentralcomputer den gesamten Sortierbetrieb der Anlage steuert.
Das Europäische Patent 343,612 betrifft die "Querband"-Sortiermaschinen und beschreibt ein Verfahren zum Kontrollieren der Entladefunktionen des Bandes der Träger-Einheit. Das Trägerband wird durch einen elektrischen Motor in Gang gesetzt. Um konstante Entladeflugbahnen für jeden Artikel und dann eine hohe Sortiergenauigkeit zu erhalten, ist es wichtig, den Motor mit einer richtigen elektrischen Spannung anzutreiben. Zum Beispiel erfordern Artikel mit unterschiedlichen Massen unterschiedliche Spannung, um konstante Flugbahnen sicherzustellen.
Das Verfahren besteht darin, das Band der Träger-Einheit mit Magneten (an der angetriebenen Walze des Bandes) auszustatten, welche ein Magnetfeld erzeugen, wenn die Bandwalze sich während der Entladephase dreht.
Dieses Magnetfeld wird durch Vorrichtungen (Hallsensoren) wahrgenommen, die an der Sortiermaschine installiert sind, und wird in richtiger Art und Weise verarbeitet und an den die Sortiereinrichtung kontrollierenden Computer gesendet. Der Computer vergleicht die empfangenen Daten mit den eingestellten Daten (Bandbeschleunigung und Geschwindigkeit), die für eine konstante Flugbahn abgerufen werden, und stellt die Motorspannung entsprechend ein.
Diese elektronischen Einrichtungen für das Erfassen der Drehgeschwindigkeit und der Richtung des Bandes weisen recht hohe Produktionskosten auf. Sie müssen außerdem offensichtlich an eine Stromquelle angeschlossen werden, was es notwendig macht, geeignete Vorrichtungen, wie etwa zum Beispiel gleitende elektrische Kontakte oder ähnliches, bereitzustellen.
Die Elektrokontaktvorrichtungen sind kostenaufwendig zu installieren, Gegenstand von schnellem Verschleiß und führen dazu, daß regelmäßige Wartungsarbeiten an den Anlagen durchgeführt werden müssen.
Es wird daher ein Bedarf für andere Mittel verspürt, die es erlauben würden, den Betrieb des Bandes zu überprüfen, um eine Bestätigung dafür zu erhalten, daß alle Funktionen regelgerecht ausgeführt werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es wichtig, daß der Test von Vorrichtungen ausgeführt werden kann, die keinen elektronischen Stromkreis an dem Wagen wie die bekannten Vorrichtungen haben, da diese Lösung die Produktionskosten erheblich steigern würde. So umfaßt zum Beispiel eine Sortiervorrichtung üblicherweise einige hundert Wagen und würde daher genauso viele elektronische Vorrichtungen erfordern.
Der Test sollte darüber hinaus möglichst während des normalen Betriebs der Maschine ausgeführt werden, welche sich mit einer Geschwindigkeit von über zwei Metern pro Sekunde bewegt, ohne daß der Betrieb der Anlage unterbrochen zu werden braucht. Es wäre zu bevorzugen, den Test von einer Grundposition aus auszuführen, z. B. von einer feststehenden Position in bezug auf (an) den(m) Rahmen der Sortiervorrichtung.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen, indem man eine Steuerungseinrichtung für die Bewegung des Belade-/Entladebandes eines Transportwagens erzeugt, der keine elektrische Zuleitung am Wagen erfordert.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Befestigung an jedem Wagen, die ein Magnetfeld erzeugt, wobei das Magnetfeld sich als eine Funktion der Geschwindigkeit des Belade-/Entladebandes verändert, und Vorrichtungen bereit, die sich entlang des Weges des Wagens befinden, wobei diese Vorrichtungen ein Signal erzeugen, das die Veränderung des Magnetfeldes und des Betriebes des Bandes anzeigt. Die Erfindung wird bevorzugt mehrere Magnete einschließen, die an dem das Band spannenden Zylinder des Wagens befestigt sind, wobei dessen Drehung ein variables Magnetfeld erzeugt, das durch die Spulen erfaßt wird.
Das obige Ziel, als auch andere Ziele, die aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, werden mittels einer Bewegungsüberwachungseinrichtung für das Belade-/Entladeband eines Transportwagens, der einstückig mit einer Einrichtung versehen ist, die ein Magnetfeld erzeugen, wobei das Magnetfeld sich als eine Funktion der Geschwindigkeit des Bandes verändert, und einer mit dem Maschinengestell einstückigen Einrichtung erreicht, die ein von dem sich verändernden Magnetfeld herrührendes Signal wahrnehmen und analysieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung noch deutlicher, wobei die bevorzugten Ausführungsformen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, lediglich erläuternd und nicht begrenzend sind, wobei
Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen darstellt, und
Fig. 2 eine exemplarische elektronische Schaltung zeigt, die in Verbindung mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung verwendbar ist.

Detaillierte Beschreibung

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Wagen mit einem Belade-/Entladeband 3 gezeigt, das von einem Zylinder 4 angetrieben wird, welcher seinerseits durch den Motor 6 gedreht wird. Die Steuerung des Betriebs des Bandes 3 wird durch eine im allgemeinen mit der Ziffer 6 bezeichneten Vorrichtung gewährleistet, die zur Erzeugung eines Magnetfeldes geeignet ist, das sich als eine Funktion der Geschwindigkeit des Bandes 3 verändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das sich verändernde Magnetfeld ein rotierendes Magnetfeld, das durch einen Rotor erzeugt wird, der mittels mehrerer Permanentmagnete 10 in radialen Richtungen magnetisch polarisiert wird, wobei der Rotor zum Beispiel aus einem Spannzylinder 7 besteht. Der Spannzylinder 7 neigt weniger dazu, in bezug auf die Bandbewegung zu rutschen, und stellt dadurch eine genauere Anzeige der aktuellen Bandgeschwindigkeit bereit als andere Walzen.
Die Magnete 10, welche das veränderbare Magnetfeld erzeugen, befinden sich bevorzugt in einem angemessenen Abstand von der oberen Oberfläche des Bandes 3 entfernt, um jegliche mögliche Entmagnetisierung in den transportierten Gegenständen zu verhindern, und, falls notwendig, kann ein an einer Verlängerung des Bandspannzylinders befestigter Rotor außerhalb des Trägers vorgesehen werden.
Die Magnete 10 sind bevorzugt an dem Spannzylinder 7 des Bandes befestigt, wodurch es auch gestattet wird, dessen Spannung durch eine Messung des relativen Schlupfes zwischen dem Antriebsmotor 6 und der gemessenen Rotation des Spannzylinders 7 des Bandes zu überprüfen.
Darüber hinaus können durch Überwachung der Rotation des Bandes auch höhere Funktionen beobachtet werden, wie etwa die Prüfung der Richtigkeit der Kommunikation zwischen dem Computer, der die Sortieranlage steuert, und den einzelnen Vorrichtungen, die die Trägerbänder betätigen, der Kontrolle der Stromversorgung, der Kontrolle der Bewegungsübertragung, etc.
Erfindungsgemäß befinden sich (wie in Fig. 1 gezeigt) Vorrichtungen an den Wagen, die eine wechselnde Spannung erzeugen, um eine Infrarotlicht abgebende Diode (LED) anzutreiben. Die Spulen 15 und 17 (Fig. 2) sind mit jedem Wagen verbunden. In den Spulen 15 und 17 erzeugt das sich verändernde Magnetfeld einen Strom, welcher zu den Licht abgebenden Dioden 16 und 18 gesendet wird. Die Licht abgebenden Dioden 16 und 18 erzeugen ihrerseits ein Infrarotsignal, das von Vorrichtungen am Boden oder dem Vorrichtungsgestell 6 empfangen werden kann. Die empfangenden Vorrichtungen bestehen aus einer Reihe oder einer Anordnung von Phototransistoren 19 und 20 (Fig. 1 und 2). Die Phototransistoren sind geeigneterweise in Oder-Funktion verbunden, um das gepulste Infrarotsignal in ein Signal umzuwandeln, das eine zu der Geschwindigkeit des Zylinders proportionale Frequenz hat.
In einem solchen Fall kann die Vorrichtung die in Fig. 3 gezeigte Konfiguration mit zwei Infrarot abgebenden Dioden 16 und 18, von denen jede von ihrer eigenen Spule mit Energie versorgt wird, haben, wobei die Dioden 16 und 18 in bezug auf die Rotationsachse des Bandspannzylinders um einige Grad versetzt sind, so daß jede zu dem entsprechenden Empfänger 19 und 20 hin zyklische Signale erzeugt. Die Phasendiffenrenz der zyklischen Signale zeigt die Rotationsrichtung der Zylinder an, wobei deren Dauer die Geschwindigkeitsinformation bereitstellt.

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung der Bewegung eines Belade-/Entladebandes (3) eines Transportwagens, der entlang eines Maschinengestelles in einer Sortieranlage transportiert wird, mit:

einer aus einem Stück mit dem Transportwagen bestehenden Einrichtung (8) zur Bereitstellung eines Magnetfeldes, wobei dieses Magnetfeld sich als eine Funktion der Geschwindigkeit des Belade-/Entladebandes verändert, und einer in einer Festposition in Bezug auf das Maschinengestell angeordneten Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Signals, das die Veränderung des Magnetfeldes anzeigt und verwendet wird, die Bewegung des Belade-/ Entladebandes (3) zu überwachen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei Spulen (15, 17) umfaßt, die aus einem Stück mit dem Transportwagen bestehen und der Einrichtung zur Bereitstellung eines Magnetfeldes zugeordnet sind, wobei diese beiden Spulen mit zwei Licht emittierenden Dioden (16, 18) verbunden sind, und die ein Signal erzeugende Einrichtung mehrere Phototransistoren (19, 20) einschließt, die entlang eines Weges des Transportwagens zum Empfang von Licht von den beiden Licht emittierenden Dioden angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bereitstellung eines Magnetfeldes einen Rotor (9) einschließt, wobei dieser Rotor magnetisch in radialen Richtungen polarisiert ist und mechanisch mit dem Belade-/Entladeband (3) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) mehrere Magnete (10) einschließt, die aus einem Stück mit einem Zylinder des Belade-/Entladebandes (3) bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (10) aus einem Stück mit einem Spannzylinder (7) des Belade-/Entladebandes (3) bestehen.