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Title:
DEVICE FOR CHANGING THE DIRECTION OF CONVEYANCE OF FLAT POSTAL ITEMS AND THE POSITION OF THE POSTAL ITEMS RELATIVE TO THEIR DIRECTION OF CONVEYANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/089790
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device which comprises a driven carousel tray (1) to which one or more gripper arms (2) whose lengths can be modified in a controlled manner are fastened. At the free ends of these arms controlled joint ends (3) having two or three degrees of freedom are provided and grippers (4) are attached thereto. The gripper arm lengths, the spatial orientations of the grippers (4) during rotation and the rotation speed can be controlled in such a manner that the grippers (4) carry out linear movements along the conveyor tracks of the conveyor means to be supplied and carried away at approximately the same speed of conveyance as the respective conveyor means. During the linear movements, the joint ends (3) and the grippers (4) are always oriented in the same spatial orientation relative to the respective conveyor tracks.

Inventors:
ZIMMERMANN ARMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/003146
Publication Date:
October 21, 2004
Filing Date:
March 25, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ZIMMERMANN ARMIN (DE)
International Classes:
B07C1/18; B65G29/00; B65H5/12; (IPC1-7): B65G29/00; B07C1/18; B65H5/08
Domestic Patent References:
WO1998049083A21998-11-05
Foreign References:
DE1137993B1962-10-11
US2895588A1959-07-21
US20020079199A12002-06-27
DE1137993B1962-10-11
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Einrichtung zum Ändern der Transportrichtung von flachen Sendungen (5) und der Lage der Sendungen (5) relativ zu ihrer Transportrichtung, wobei die Sendungen (5) der Einrichtung durch ein zu führendes Transportmittel auf einer Transportbahn mit einer Transportgeschwindigkeit vZu zugeführt und von der Einrichtung durch ein abführendes Transportmittel auf einer zweiten Transportbahn mit geänderter Trans portrichtung mit einer Transportgeschwindigkeit ve ab geführt werden, mit einem angetriebenen Karusseltisch (1), an dem ein oder mehrere Greifarme (2) mit gesteuert veränderbaren Längen befestigt sind, wobei an den freien Enden der Greifarme (2) ansteuerba re Gelenkköpfe (3) mit zwei oder drei Freiheitsgraden vorgesehen sind, an denen Greifer (4) angebracht sind, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Karussel tischs (1) und während der Rotation des Karussel tischs (1) die Längen der Greifarme (2) sowie die räum liche Orientierung der Greifer (4) so steuerbar sind, dass die Greifer (4) lineare Bewegungen entlang der ersten Transportbahn mit annähernd der Geschwindig keit VZu und entlang der zweiten Transportbahn mit an nähernd der Geschwindigkeit ve ausführen, wobei während der linearen Bewegungen die räumliche Ausrichtung der Gelenkköpfe (3) mit den Greifern (4) zu der jeweiligen Transportbahn gleich bleibt, und wobei die Sendungen (5) von den Greifern (4) wäh rend ihrer linearen Bewegungen gegriffen und abgegeben werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bewegung der Sendungen (5) in den Transportmitteln und die Bewegung der Greifarme (2) und Greifer (4) synchronisiert sind, um die Überführung jeder Sendung (5) vom zuführenden Transportmittel in den Greifer und von dem Greifer (4) auf das abführende Trans portmittel sicherzustellen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Längen, Abstände und Rotations geschwindigkeiten der Greifarme (2) sowie der Abstand des Mittelpunktes des Karusselltisches (1) von den Transport bahnen so gewählt sind, dass die Sendungen (5) mit Trans portgeschwindigkeit in einem festgelegten Abstand der Vorderkanten oder der Hinterkanten und in einem definier ten Abstand einer seitlichen Referenzkante von den seit lichen Begrenzungen der Transportbahnen aufnehmbar oder ablegbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Greifarme (2) als Teleskoparme ausgeführt sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Greifer (4) als Klammern mit mindestens einer beweglichen Backe ausgeführt sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Greifarme (4) in vertikaler Richtung gesteuert schwenkbar sind.
Description:
Beschreibung Einrichtung zum Ändern der Transportrichtung von flachen Sen- dungen und der Lage der Sendungen relativ zu ihrer Transport- richtung Die Erfindung Einrichtung zum Ändern der Transportrichtung von flachen Sendungen und der Lage der Sendungen relativ zu ihrer Transportrichtung.

Bedingt durch die vorteilhafte Abzugslage in der Stoffeingabe von Sortiermaschinen werden die Sendungen nach dem Vereinzeln zunächst in Längsrichtung auf ihren Schmalseiten stehend transportiert. Danach werden insbesondere bei Sortiermaschi- nen für Großbriefe, Zeitschriften usw. die Sendungen mittels eines Wendemoduls um ihre Längsachse in eine liegende Positi- on gedreht und auf einem Transportband liegend weitertrans- portier. Um die Sendungen beim Sortieren in Sortierbehälter schnell und sicher abzuwerfen, muss ein Wechsel von Längs- auf Quertransport erfolgen, weil dadurch eine bessere Abwurf- lage in die Sendungsbehälter erreicht wird. Dieser Wechsel der Transportlage im Sendungsstrom wird durch eine Richtung- änderung des Geschwindigkeitsvektors um 90° erreicht. Dazu werden entsprechend W098/49083 A2 die Sendungen vom dem Transportband mit einem Querschieber stoßartig quer zur Transportrichtung beschleunigt, wodurch sie das Transportband verlassen, auf ein um 90° versetzt angeordnetes weiteres Transportband gleiten und durch dieses weiter transportiert werden. Die Stoßbelastung der Sendungen durch den Querschie- ber führt häufig zum Prellen und Verdrehen der Sendungen oder zum Knicken oder Falten von dünnen, labilen oder teilgefüll- ten Sendungen. Darüber hinaus sind hohe Materialbeanspruchun- gen sowie ein schwer zu beherrschendes Schwingungsverhalten des Schiebesystems zu verzeichnen.

Aus DE 1 137 993 A ist eine Einrichtung bekannt, bei der die Transportrichtung der Sendungen und ihre absolute Lage im

Raum, nicht jedoch ihre Lage relativ zur Transportrichtung geändert werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgen das Erfassen und das Loslassen der Sendungen durch die Ein- richtung jeweils während einer geradlinigen Bewegung von Greifern.

Weiterhin müssen die Sendungen vor den Lese-und Druckmodulen auf eine Kante ausgerichtet werden. Dies erfolgt in Aus- sichtsstrecken, in denen die Sendungen mittels Schrägrollen neben dem Geschwindigkeitsvektor in Transportrichtung noch einen Geschwindigkeitsvektor quer zur Transportrichtung er- halten, wodurch sie gegen einen Anschlag geleitet werden, an dem sie sich ausrichten. Dieser Anschlag ist als Seitenband ausgeführt. Da die notwendige Kraft auch für große und schwe- re Sendungen ausgelegt sein muss, werden die labilen Sendun- gen am Anschlag häufig geknickt oder gefaltet. Die flach lie- genden Sendungen müssen bei der Bearbeitung auch umgelenkt und in verschiedene Transportebenen gebracht werden. Dies er- folgt mittels Kurvenbänder und Weichen sowie Steigstrecken mit hohem Platzbedarf. Außerdem besteht dabei die Gefahr von Verdrehungen und Verschiebungen der Sendungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrich- tung zum Ändern der Transportrichtung von flachen Sendungen und der Lage der Sendungen relativ zu ihrer Transportrichtung zu schaffen, mit welcher die Sendungsbeanspruchungen weitge- hend vermieden werden und die einen geringen Platzbedarf auf- weist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Einrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Dabei sind an einem angetriebenen Karusselltisch ein oder mehrere Greifarme mit gesteuert veränderbaren Längen befestigt, an deren freien Enden sich ansteuerbare Gelenkköpfe mit zwei oder drei Frei- heitsgraden befinden, an denen Greifer angebracht sind. Die Greifarmlängen, die räumlichen Orientierungen der Greifer während der Rotation und die Rotationsgeschwindigkeit sind so

steuerbar, dass die Greifer lineare Bewegungen entlang der Transportbahnen der zu-und abführenden Transportmittel mit der annähernden Transportgeschwindigkeit des betreffenden Transportmittels ausführen. Während der linearen Bewegungen sind die Gelenkköpfe mit. den Greifern zu den betreffenden Transportbahnen stets räumlich gleich ausgerichtet. Es werden die Sendungen von den Greifern gegriffen und abgegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen dargelegt.

So ist es vorteilhaft, die Bewegung der Sendungen in den Transportmitteln und die Bewegung der Greifarme und Greifer zu synchronisieren, um die Überführung jeder Sendung vom zu- führenden Transportmittel in den Greifer und von dem Greifer auf das abführende Transportmittel sicherzustellen.

Besonders vorteilhaft ist es auch, die Längen, Abstände und Rotationsgeschwindigkeiten der Greifarme sowie den Abstand des Mittelpunktes des Karusselltisches von den Transportbah- nen so zu wählen, dass die Sendungen mit Transportgeschwin- digkeit im festgelegten Abstand der Vorderkanten oder der Hinterkanten und im definierten Abstand einer seitlichen Re- ferenzkante von den seitlichen Begrenzungen der Transportbah- nen aufnehmbar oder ablegbar sind.

Die Greifarme können aufwandsarm als Teleskoparme ausgeführt werden.

In einer günstigen Ausführungsform sind die Greifer als Klam- mern mit mindestens einer beweglichen Backe ausgeführt.

Um die Sendungen in verschiedenen Höhen zu ergreifen oder ab- zulegen, ist es vorteilhaft, dass die Greifarme in vertikaler Richtung, gesteuert schwenkbar sind.

Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Dabei zeigen FIG 1 eine schematische Draufsicht auf eine gattungs- gemäße Einrichtung zum Schwenken von in Trans-

portrichtung auf ihren langen Schmalseiten ste- henden flachen Sendungen in eine liegende Posi- tion und Ändern der Transportrichtung um 90°, wobei die langen Sendungsseiten senkrecht zur neuen Transportrichtung liegen und wobei nur ein Greifarm in verschiedenen Stellungen wäh- rend einer Umdrehung dargestellt ist ; FIG 2 eine entsprechende schematische Draufsicht, die sich von der Darstellung in FIG 1 dadurch un- terscheidet, dass die Transportrichtung um 180° geändert wird und dass dann die kürzeren Sen- dungsseiten senkrecht zur neuen Transportrich- tung liegen.

Wie in FIG 1 dargestellt, ist ein kontinuierlich drehender Karusselltisch 1 mit konstanter oder schwellender Drehzahl, an dem sich ein oder mehrere Greifarme befinden, der Kern der Einrichtung. Der Übersicht halber ist nur ein Greifarm 2 in unterschiedlichen Zeitpunkten während der Umdrehung des Ka- russelltisches 1 dargestellt. Die Länge des als Teleskoparm ausgeführten Greifarms 2 ist gesteuert veränderbar. Außerdem sind die Greifarme 2 in vertikaler Richtung gesteuert schwenkbar. Am freien Ende der Greifarme 2 befinden sich Ge- lenkköpfe 3, die in zwei oder drei Freiheitsgraden steuerbar beweglich sind und die jeweils einen Greifer 4, z. B. eine schließbare Klammer, zur Sendungsaufnahme und-abgabe tragen.

Bei nicht konstanter Drehzahl ist darauf zu achten, dass bei ungleichen Transportgeschwindigkeiten zu-und abführender Transportmittel nicht gleichzeitig Sendungen 5 aufgenommen und abgegeben werden.

Ein als Deckband ausgeführtes zuführendes Transportmittel ist oberhalb der rotierenden Greifarme 2 so angeordnet, dass es eine Sehne zum Rotationskreis der maximal ausgefahrenen Greifarme 2 bildet. Das schmale Deckband transportiert Sen- dungen 5 stehend mit einer Zuführgeschwindigkeit vZu und ei- nem konstanten Abstand gleicher Kanten Lzu, wobei der untere

Sendungsabschnitt frei aus dem Deckband ragt. Zum Zeitpunkt, <BR> <BR> da eine Sendungsvorderkante bzw. -hinterkante den Rotations- kreis der maximal ausgefahrenen Greifarme 2 schneidet, muss sich ein Greifarm 2 mit geöffnetem Greifer 4, ausgerichtet nach der Deckbandstrecke, ebenfalls auf dem Schnittpunkt be- finden. Ab diesem Zeitpunkt wird der Greifarm 2 bei konstan- ter Drehzahl kontinuierlich verkürzt, wodurch der Greifer 4 eine Linearbewegung synchron zu der Sendungsbewegung ausführt und der Gelenkkopf 3 wird in der Rotationsebene kontinuier- lich gedreht, wodurch der Greifer 4 immer nach der Deck- bandstrecke ausgerichtet bleibt, In diese Phase 1, die an- hält, bis die Sendung 5 bzw. der Greifer 4 sich im rechten Winkel zum Greifarm 2 befindet, ist die Tangentialgeschwin- digkeit VT des Greifers 4 gleich der Zuführgeschwindig- keit vzu. Da während der Phase 1 ein synchroner Bewegungsab- lauf zwischen Greifer 4 und Sendung 5 erzielt wird, d. h. auch keine Differenzgeschwindigkeit vorhanden ist, kann der Grei- fer 4 um den aus dem Deckband ragenden unteren Sendungsteil geschlossen werden und die Sendung 5 im gefassten Zustand das Deckband verlassen, ohne stoßartige Krafteinleitungen auf die Sendungen zu erhalten.

Nach dem Verlassen des Deckband wird in Phase 2 die Lage einer Referenzkante, auf die ausgerichtet werden soll, zum Greifer 4 z. B. mittels einer Lichtschrankenzeile detektiert und der Gelenkkopf 3 um 90° nach unten geschwenkt, wodurch die Sendung 5 umgelegt wird. Parallel dazu wird die Greifarm- länge kontinuierlich auf die dem festgelegten Kantenab- stand LAb der liegenden, auf einer geraden Bahn senkrecht zur Zuführrichtung bewegten Sendungen 5 entsprechende Länge ab- züglich des detektierten Korrekturwertes von Referenzkante zum Greifer 4 verändert und der Gelenkkopf 3 zur Einhaltung der geradlinigen Ausrichtung bei der Abfuhr in der Rotations- ebene kontinuierlich gedreht, abzüglich eines detektierten Korrekturwertes einer eventuellen Referenzkantenverdrehung zum Greifer 4. Damit ist die Wendung, der Kantenwechsel und das Ausrichten harmonisch (stoßfrei) vollzogen.

Ein abführendes Transportmittel, als Flachband, Fingerband oder dergleichen ausgeführt, ist 90° versetzt zum zuführenden Deckband unterhalb der rotierenden Greifarme 2 angeordnet und bildet ebenfalls zum Rotationskreis der maximal ausgefahrenen Greifarme 2 eine Sehne. Analog der Sendungsübernahme erfolgt in Phase 3 synchron zum abführenden Flachband die Sendungs- übergabe. Der vorgegebene konstante Abstand gleicher Kan- ten LAb und die Abführgeschwindigkeit ve können durch die Greifarmlänge und die Übergabedrehzahl Nüg bestimmt werden.

Beim Ablauf gemäß FIG 2 erfolgt ein Ändern der Transportrich- tung um 180°, wobei ebenfalls die Sendungen 5 aus der stehen- den Position in eine liegende Position mit Kantenausrichtung gebracht werden. Die Phase 1 verläuft also wie in FIG 1, le- diglich wird in Phase 2 der Gelenkkopf 3 in der Rotationsebe- ne nicht kontinuierlich gedreht, sondern nur um den detek- tierten Korrekturwert von Referenzkantenverdrehung zum Grei- fer 4, und in Phase 3 können ein oder mehrere abführende Bän- der in verschiedenen Ebenen angeordnet sein, wobei die Greif- arme 2 in vertikaler Richtung ähnlich wie bei sogenannten Spinnenfahreinrichtungen für Vergnügungsparks gesteuert schwenkbar sind, um die Übergabe auf verschiedenen Ebenen zu realisieren.