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Title:
METHOD AND DEVICE FOR REMOVING FLAT PACKAGES FROM A PILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/007744
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and device for removing flat packages from a pile, using a transfer device with a controllable transfer speed that transfers the packages to conveyor belts driven at a speed v¿0?. Certain theoretical speed value levels are assigned to differences between actual gaps and desired gaps. Since the curve forms can be selected, it is possible to take drive ratios into account. In order to reach the desired gap at a speed v¿0? at the point where the packages are transferred to the conveyor belts, the theoretical speed level curves of the drive mechanism are assigned to real gaps on the basis of prior measurements. Non-linearities of the transfer function of the drive are detected by measurement-based tabular allocation of speed levels.

Inventors:
Gerstenberg, Frank (Wisbyer Strasse 26 Berlin, D-10439, DE)
Luebben, Hauke (Regiment-Piemont-Str. 4D Radolfzell, D-78315, DE)
Application Number:
PCT/DE1999/002405
Publication Date:
February 17, 2000
Filing Date:
August 02, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2 München, D-80333, DE)
Gerstenberg, Frank (Wisbyer Strasse 26 Berlin, D-10439, DE)
Luebben, Hauke (Regiment-Piemont-Str. 4D Radolfzell, D-78315, DE)
International Classes:
B07C1/04; B65H3/04; B65H7/02; B65H43/00; (IPC1-7): B07C1/02
Domestic Patent References:
WO1998024719A11998-06-11
Foreign References:
DE19607304C11997-07-31
US4893804A1990-01-16
US5692742A1997-12-02
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel mittels einer Abzugsvorrichtung mit steuerbarer Abzugsge schwindigkeit, die die Sendungen mit konstanter Geschwin digkeit vo angetriebenen Förderriemen (48,49) zuführt, wo bei eine neue Sendung abgezogen wird, wenn die Hinterkante der jeweils vorhergehenden Sendung die Übernahmestelle der Förderriemen (48,49) erreicht hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand der Hinterkante der vorhergehenden, schon abgezogenen Sendung (1'') von ei nem ersten, die Sendungen detektierenden Sensor (71/71'), der sich an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') die Abzugsgeschwindigkeit Vo erreicht haben, zu dem Zeitpunkt ermittelt wird, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den ersten Sensor (71/71') erreicht, mittels dieses Abstandes aus ge speicherten, den Differenzen zwischen Soll und Istabstand zwischen den Sendungen (1',1'') zugeordneten Geschwindig keitssollwertverläufen des Antriebs der Abzugsvorrichtung für den gesamten Abzugsvorgang zur Einhaltung der Sollab stände zwischen den Sendungen nach Übernahme der Sendungen durch die Förderriemen (48,49), der den aktuell gemessenen Sendungsabstand zugeordnete Geschwindigkeitssollwertverlauf aktiviert wird, wobei die Geschwindigkeitssollwertverläufe in Abhängigkeit vom Übertragungsverhalten des Antriebes so wie möglichst geringer positiver und negativer Beschleuni gungen im Geschwindigkeitsistwertverlauf der Abzugsvorrich tung sowie einer definierten Endgeschwindigkeit festgelegt werden und zu ihrer Zuordnung zu den Differenzen zwischen den Soll und Istabständen die Zeiten in vorherigen Messun gen ermittelt werden, die die Sendungen beim jeweiligen Ge schwindigkeitssollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vor derkante vom ersten Sensor (71, 71') zur Übernahmestelle der Förderriemen (48,49) zu gelangen.
2. Verfahren 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 Geschwindigkeitsistwert kurvenverläufe der Abzugsvorrichtung annähernd aus einer abfallenden und einer aufsteigenden Rampe bestehen.
3. Verfahren 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 Geschwindigkeitsistwert kurvenverläufe der Abzugsvorrichtung annähernd aus einer abfallenden Rampe, einem sich an diesen anschließenden Be reich mit der Geschwindigkeit Null und einer darauffolgen den aufsteigenden Rampe bestehen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Endge schwindigkeit des Geschwindigkeitssollwertkurvenverlaufes gleich der Geschwindigkeit Vo ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die vorherigen Messungen zur Ermittlung der Zeiten, die die Sendungen beim jeweiligen Geschwindigkeitssollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vorderkante vom ersten Sensor zur Übernahmestelle der Fördermittel zu gelangen, statistisch ausgewertet wer den.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei statistisch ermittelten Änderungen der ermittelten Zeiten für einen bestimmten Ge schwindigkeitssollwertverlauf ein anderer gespeicherter Ge schwindigkeitssollwertverlauf mit einer gemäß der Änderung angepaßten Sendungslaufzeit aktiviert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bewegungsablauf wäh rend des Abziehvorganges online überwacht wird und bei Ab weichungen der Istzeiten von den Sollzeiten mit einem gemäß der Abweichung anderen Geschwindigkeitssollwertverlauf wei ter abgezogen wird.
8. Verfahren 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 der Abstand der Hinterkante der schon abgezogenen, in den Förderriemen (48, 49) gefaßten Sendung (1'') vom ersten Sensor (71, 71') zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gera de den ersten Sensor (71, 71') erreicht, aus der Zeitdiffe renz zwischen Detektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und Detektion der Vorderkante der abzuziehen den Sendung (1') am ersten Sensor (71, 71') sowie aus der Geschwindigkeit vo der Förderriemen (48,49) ermittelt wird.
9. Verfahren 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 der Abstand der Hinterkante der schon abgezogenen, in den Förderriemen (48,49) gefaßten Sendung (1'') vom ersten Sensor (71, 71') aus der Zeitdiffe renz zwischen Detektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und Detektion der Vorderkante der abzuziehen den Sendung (1') am ersten Sensor (71, 71') mit Hilfe eines mit den angetriebenen Förderrollen (43,44) der Förderriemen (48, 49) in Verbindung stehenden Taktgenerators (80) ermit telt wird.
10. Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Sta pel mit einem Abzugsorgan zur Zuführung flacher Sendungen aus einem Stapel (100) zu mit konstanter Geschwindigkeit vo angetriebenen Förderriemen (48,49) mit einer Steuerschal tung (60) zur Steuerung der Abzugszeitpunkte und geschwin digkeiten in Abhängigkeit jeweils vom Abstand der abzuzie henden Sendungen (1') von einer bereits abgezogenen Sendung (1''), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei die Sendungen detektierende Sensoren (71, 71', 73, 73') vorgesehen sind, wobei sich der erste Sensor (71, 71') an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') die Abzugsgeschwindigkeit vo erreicht haben, und wobei sich der zweite Sensor (73, 73') an der Übernahme stelle durch die Forderriemen (48, 49) befindet, und daß die Steuerschaltung (60) so ausgebildet ist, daß mittels des Abstandes der Hinterkante der vorhergehenden, schon abgezo genen Sendung (1'') von einem ersten, die Sendungen detek tierenden Sensor (71, 71'), der sich an der Position befin det, an der die abzuziehenden Sendungen die Abzugsgeschwin digkeit vo erreicht haben, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den er sten Sensor (71, 71') erreicht, aus gespeicherten, den Dif ferenzen zwischen Soll und Istabstand zwischen den Sendun gen zugeordneten Geschwindigkeitssollwertverläufen der Ab zugsvorrichtung für den gesamten Abzugsvorgang zur Einhal tung der Sollabstände zwischen den Sendungen nach Übernahme der Sendungen durch die Förderriemen (48,49) der den aktu ell gemessenen Sendungsabstand zugeordnete Geschwindig keitssollwertverlauf aktiviert wird, wobei die Geschwindig keitssollwertverläufe in Abhängigkeit vom Übertragungsver halten des Antriebes sowie Beschleunigungen sowie einer de finierten Endgeschwindigkeit festgelegt sind und ihrer Zu ordnung zu den Differenzen zwischen den Soll und Istab ständen die Zeiten in vorherigen Messungen ermittelt wer den, die die Sendungen beim jeweiligen Geschwindigkeits sollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vorderkante vom er sten Sensor (71, 71') zur Übernahmestelle der Förderriemen (48, 49) zu gelangen.
11. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Ermittlung der zurück gelegten Strecken der in den Förderriemen (48,49) geklemm ten Sendungen (1'') ein mit den angetriebenen Förderrollen (43, 44) der Förderriemen (48,49) in Verbindung stehender Taktgenerator (80) vorhanden ist.
12. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Überwachung des Bewe gungsablaufes während des Abziehvorganges zwischen dem er sten, die Sendungen detektierenden Sensor (71, 71') und ei nem zweiten, die Sendungen detektierenden Sensor (73, 73') an der Übernahmestelle durch die Förderriemen (48,49) min destens ein weiterer Sensor angeordnet ist.
Description:
Beschreibung Verfahren und Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von ei- nem Stapel Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel gemäß den Oberbe- griffen der unabhängigen Patentansprüche.

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.

Aus der EP 0 167 091 Al und der DE 196 07 304 C1 sind Vor- richtungen zum Abzug von flachen Sendungen von einem Stapel bekannt. Diese Vorrichtungen weisen ein gesteuertes Abzugsor- gan auf, das die jeweils vorderste Sendung eines Stapels ab- zieht und in den Erfassungsbereich eines Paares von angetrie- benen Förderrollen vorschiebt, wobei zwischen dem Stapelaus- gang und den Förderrollen eine Meßstrecke in Form einer Lichtschrankenzeile angeordnet ist, deren Ausgangssignale ei- ner 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 einen Vorgabewert, der vom Beschleunigungsweg des abzuziehenden Gegenstandes abhängig ist, korrigiert wird, und wobei der Abzug ausgelöst wird, wenn die Größe des so korrigierten Abstands-Meßergebnisses einem Abstands-Sollwert entspricht.

Dabei ermöglicht die Verwendung des Vorgabewertes nur eine pauschale Berücksichtigung des Übertragungsverhaltens der Ab- zugsantriebe und der Auswirkung beim Beschleunigungsvorgang.

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.

Zur genaueren Lückensteuerung wird deshalb gemäß DE 196 07 304 Cl die abzuziehende Sendung zunächst auf einen Zwischengeschwindigkeitswert beschleunigt, der geringer ist als eine vorgegebene Endgeschwindigkeit. Sobald der Ist- Abstand gleich dem Soll-Abstand ist, wird die Sendung auf die Endgeschwindigkeit beschleunigt.

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. Übertragungseigenschaften des Abzugsantriebes werden nur pauschal berücksichtigt.

Der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel mit definierter Endgeschwindigkeit zu schaffen, bei denen eine Meßstrecke aus aneinandergereihten Sensoren zur Detektierung der Sendungen nicht notwendig ist und die Abweichungen von den festgelegten Lücken zwischen den Sendungen aufwandsarm gering gehalten werden.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Lückendifferenzen zum Lückensollwert bestimmte Geschwindigkeitssollwertverläufe zuzuordnen. Da diese Kurvenformen wählbar sind, können damit die Antriebsverhältnisse berücksichtigt werden. Die Zuordnung der Geschwindigkeitssollwertkurven des Antriebs zu den Ist- Lücken, um an der Ubernahmestelle der Förderriemen die Sol- lücke zu erreichen, erfolgt in vorherigen Messungen.

Die Nichtlinearitäten der Ubertragungsfunktionen werden durch eine tabellenförmige Zuordnung der Soll- und Istwertverläufe nicht algebraisch, sondern empirisch auf der Basis der Mes- sungen erfaßt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zur algo- rithmischen Beschreibung und entsprechenden rechentechnischen Behandlung. Bei reproduzierbarem Verhalten werden somit be- liebig komplizierte Nichtlinearitäten einfach beherrschbar.

Dadurch, daß diese Zuordnungen offline erfaßt und in die Ta- bellen abgebildet werden, werden die rechentechnischen Lauf- zeitverhältnisse während des Echtzeitbetriebes entlastet.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängi- gen Ansprüchen angegeben.

Anschließend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen FIG 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, FIG 2 ein regelungstechnisches Blockschaltbild der erfin- dungsgemäßen Lösung 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 Vereinzelungsorgan mindestens ein Abzugsriemen 25 ge- führt, dessen Außenfläche einen hohen Reibwert aufweist.

Die Schwinge 22 ist durch eine schematisch angedeutete Feder 26 abgestützt, so daß ihre jeweilige Stellung von der Andruckkraft des Sendungsstapels abhängt, von dem die vorder- ste Sendung 1'bei ihrem Abzug gezeigt ist. Das freie Ende der Schwinge 22 wirkt auf einen 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.

Die Welle 20 wird durch einen nicht dargestellten Servo-Motor steuerbar in Richtung des Pfeiles angetrieben. Die in Förderrichtung weisenden Kanten, d. h. die Vorderkanten der im Stapel 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.

Im Förderweg der Sendungen ist ein Paar von dauernd angetrie- benen Förderrollen 43 und 44 angeordnet, durch die die Sen- dungen zwangsweise mit der Geschwindigkeit Vo weitergefördert werden, sobald sie in ihren Erfassungsbereich gelangt sind.

Diese Förderrollen dienen hier als Umlenkrollen von Förder- riemen 48 und 49, die in Förderrichtung um weitere Umlenkrol- len 50 und 51 geführt sind. Während die angetriebene Förder- rolle 43 fest gelagert ist, ist die Förderrolle 44 in bekann- ter Weise nachgiebig, z. B. auf einem schwenkbaren Hebel, ge-

lagert, was aber in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.

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 Fototransistoren verwendet. Diese Lichtschranke 71/71'befin- det sich soweit hinter der Anschlagwand 40, daß die Sendungen an dieser Stelle die Abzugsgeschwindigkeit Vo erreicht haben.

Außerdem ist eine den Erfassungsbereich der Förderrollen 43 und 44 überwachende zweite Lichtschranke 73/73'mit einer Lichtquelle 73'vorgesehen.

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.

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.

Nun wird der Abzugsantrieb wieder gestartet, um die nächste Sendung zu beschleunigen. Sobald deren Vorderkante die erste Lichtschranke 71/71'erreicht, hat in dieser Positionierungs- phase die Sendung l'die Geschwindigkeit Vo und der Abstand

zur vorher abgezogenen Sendung und somit die Abweichung von der Sollücke ist bekannt.

Für die Ermittlung der Sendungslücken wird die Position der Hinterkante der abgezogenen und durch die Förderriemen 48,49 erfaßten Sendung mittels eines Taktgebers 80, der einen Streckentakt bildet, ermittelt. Die Vorderkante der abzuzie- henden Sendung wird durch Integration des Antriebsgeschwin- digkeits-Istwerts bestimmt. Zur Berücksichtigung von Schlupf kann an zusätzlichen, nicht dargestellten Lichtschranken eine Synchronisation der Sendungspositionen erfolgen.

Wie der FIG 2 zu entnehmen, beinhaltet das Abzugsverfahren eine diskontinuierliche Lageregelung mit unterlagerter Ge- schwindigkeitsregelung, die jeweils zu diskreten Zeitpunkten (Vorderkante erreicht erste Lichtschranke 71/71') ausgeführt wird.

Dabei bedeuten Xgoii Soll-Lücke Xist (T) Ist-Lücke beim Erreichen des ersten Sensors (71/71') FRx Lineare Lageregelungsfunktion (Zuordnungstabellen) Vsoll (t) Geschwindigkeits- Sollwert=Führungsfunktion des Antriebs N (Antrieb) Nichtlineare Übertragungsfunktion des An- triebs und der Riemen VistAntrieb Ist-Wert der Geschwindigkeit des Antriebs PSendung Sendungsparameter (Masse, Oberflächenei- genschaften... ) N (Sendung) Nichtlineare Übertragungsfunktion Rie- men/Sendung VistSendung Ist-Wert der Geschwindigkeit der Sendung

Der Antrieb mit der darin enthaltenen wiederum unterlagerten Stromregelungsfunktion des Antriebs wird hierbei als "Black Box"betrachtet, die Stromregelungsfunktion (z. B. eine Hard- wareschaltung) wird als nicht parametrierbar angesehen und ist in der nichtlinearen Geschwindigkeits-Ubertragungsfunk- tion N (Antrieb) enthalten. Die Geschwindigkeits-Istwerte von Antrieb und Riemen wurden als identisch angenommen, mögliche Schwingungseffekte, für die neben der ersten auch höhere Ab- leitungen dXv/dtx eine Rolle spielen, wurden vernachlässigt.

Die Übertragungsfunktion N (Sendung) hängt von den Sendungspa- rametern ab.

Jedem Lückendifferenzwert (im Rastermaß des Taktgebers) ist ein bestimmter Kurvenverlauf des Antriebs-Geschwindigkeits- Sollwerts zugeordnet. Diese Differenz kann (im Ausnahmefall) gleich, größer oder (im Regelfall) kleiner als Null sein : * Gleich Null (Ist-Lücke = Soll-Lücke: Wenn die bestehende Lücke exakt der Soll-Lücke entspricht, kann die Sendung gleichförmig mit vo bis zur Obergabestelle weiterbewegt werden.

# Größer als Null (Ist-Lücke > Soll-Lücke): Wenn die bestehende Lücke bereits größer als die Soll-Lücke ist, wird versucht, durch eine gegenüber v0 überhöhte Ge- schwindigkeit den Lückenabstand wieder aufzuholen, d. h. die Kurven dieser Schar liegen oberhalb von v0. Gründe für diesen Fall können z.B. sein: Verzögertes Erfassen der Sendung vom Abzugsband infolge Stapelschräglage, erhöhter Schlupf während der Positionierungsphase durch große Masse und Oberflächenei- genschaften, starker Versatz der Vorderkante gegenüber der Normallage infolge unsauberen Einstapelns.

Kleiner als Null (Ist-Lücke < Soll-Lücke): Im Regelfall ist die bestehende Lücke kleiner als die Soll- Lücke. Dann wird die Sendung durch einen Kurvenverlauf, der unterhalb der vo-Geraden liegt, verzögert.

Da die für die Einstellung der Lücke entscheidende Zeit, in der die Sendung vom Sensor 71/71' zur Übernahmestelle der Förderriemen 48,49 transportiert wird, dem Integral der rezi- proken Geschwindigkeit über dem Weg entspricht, ist der Ge- schwindigkeitsverlauf V (x) nicht bestimmt und mathematisch unendlich viele Lösungen möglich.

Im folgenden werden mögliche Kurvenverläufe kurz diskutiert.

Werden als Sollwertverläufe Sprungfunktionen mit verschiede- nen Längen der Zeit gewählt, so weisen die Abzugsriemenge- schwindigkeiten aufgrund der Antriebsdämpfung zwar keine sprungförmigen Verläufe auf, haben aber dennoch starke Be- schleunigungswerte.

Die Übertragungsfunktion N (Sendung) hängt von den mechani- schen Eigenschaften der Sendung, insbesondere Masse und Ober- flächenbeschaffenheit ab. Die Gefahr, daß es durch Überwin- dung der Haftreibung zum Rutschen kommt, ist umso größer, je steiler die Geschwindigkeitskurve des Riemens (also je größer die Spitzenwerte der Beschleunigung dv/dt) ist.

Deshalb ist ein Sollwertverlauf nur mit Sprungfunktionen nicht optimal und es bieten sich lineare Rampen als ideale Funktionsbestandteile des Ist-Werts der Riemen an. Zur Fest- legung der Sollwert-Funktion ist zu beachten, daß ein auf Ge- schwindigkeits-, nicht auf Lageregelung optimierter Servoan- trieb typischerweise eine im Kleinsignalverhalten dämpfende Übertragungsfunktion besitzt. Dies hat zur Folge, daß bei Verwendung reiner Rampen als Sollwert-Größe sich im Anfangs- bereich eine Totzeit bzw. hyperbelähnliche Abflachung ergibt, was später durch größere Spitzen von dv/dt ausgeglichen wer- den müßte.

Aus diesem Grund ist für die Sollwertfunktion eine Kombinati- on von Sprung- und Rampenfunktionen besonders vorteilhaft.

Damit können annähernd rampenförmige Istwert-Verläufe für folgende Fälle erreicht werden : * four geringe notwendige Vergrößerungen der bestehenden Lük- ke wird der Istwert in einer "V-förmigen" Kurve auf einen Minimalwert größer Null abgesenkt oder für einen Grenzfall wird der Istwert in einer "V-förmigen" Kurve auf den Wert Null abgesenkt oder * für größere notwendige Vergrößerungen der bestehenden Lük- ke wird der Istwert in einer trapezförmigen Kurve auf den Wert Null abgesenkt, verharrt in diesem Wert eine Zeit lang und wird wieder auf den Nominalwert beschleunigt.

Bezüglich der dazu erforderlichen Sollwertverläufe wird eben- falls zwischen derartigen Fällen ohne und mit Verharren im Wert Null unterschieden, wobei die Grenzfälle wegen der aus- zugleichenden Totzeiteigenschaft nicht identisch sind.

Mit folgender Formel für die zu diskreten Zeitpunkten n (Bandtakt) erfolgenden Ausgaben des Sollwerts Vsoii können al- le Fälle beschrieben werden.

Vsoli = vo/2 - vo/2T1*t für t < T1 Vsoll = 0 für T1 <= t <= T2 VsOll = vo/2 + vo/2(T3-T2)*(t-T2) für t > T2 Wobei : t = 0 ist der Zeitpunkt, zu dem die erste Licht- schranke 71/71'erreicht wird t=T1 ist die Zeit, nach der der Sollwert Null erreicht wird t=T2 ist die Zeit, nachdem vom Sollwert Null aus der Sprung auf vo/2 erfolgt

t=T3 ist die Zeit, zu der der Sollwert vo wieder er- reicht wird, wobei bei typischerweise ähnliches Übertragungsverhalten im Brems- und Beschleuni- gungsfall gilt: T3=T1+T2 und sich somit eine symme- trische Trapezkurve ergibt In dem bisherigen Beispiel wird jeweils beim Erreichen des Sensors 71/71'der zu verwendende Sollwertverlauf festgelegt und im weiteren Verlauf der Abzugsphase dieser Sendung ohne Auswertung des Istwerts der Sendung verwendet. Zum Erreichen einer höheren Genauigkeit bei der Einhaltung der Lücken ist folgende Erweiterung sinnvoll : Den am Sensor 71/71'ermittel- ten Lückendifferenzen können nicht nur Führungsgrößenverläu- fe, sondern auch normative Weg-Zeit-Diagramme mit zur Kon- trolle des der Bewegung der Sendung zwischen den Lichtschran- ken 71/71'und 73/73'zugeordnet werden. So ist es möglich, im Falle des Vor- oder Nacheilens der Bewegung abweichend von der zugeordneten Sollwertkurve nach ebenfalls zugeordneten neuen Sollwertkurven regelnd einzugreifen. Im einfachsten Fall könnte an einem einzigen Sensor etwa in der Mitte der Wegstrecke ein Soll-/Istwert-Vergleich vorgenommen und bei Überschreitung eines oberen Toleranzwertes ein einheitlicher neuer Sollwertverlauf bzw. bei Unterschreitung eines unteren Toleranzwertes ein anderer neuer Sollwertverlauf ausgegeben werden.

Der Aufwand für die Festlegung dieser neuen Kurvenverläufe kann begrenzt werden, da es an dieser Stelle nicht unbedingt darauf ankommt, möglichst exakt, sondern nur tendenziell richtig und ohne wesentliches Überschwingen einzugreifen. Im besonderen Fall kann auch ein stärkeres Überschwingen akzep- tiert und dennoch das Gesamtverhalten verbessert werden : Wenn ohne Regelung das erreichte Lückenspektrum einen geringen An- teil zu kleiner Lücken beinhaltet, dessentwegen die Soll-

Lücke um ein Increment erhöht werden muß, kann die Eleminie- rung dieses Anteils und damit mögliche Reduzierung der Soll- Lücke einen hohen Effekt bringen.

Wird optional eine Lichtschrankenzeile mit beispielsweise 10 Lichtschranken verwendet, bieten sich folgende, die Lücken- qualität verbessernde Modifizierungen an : Das Verfahren erlaubt für größere Verzögerungen Kurvenver- läufe mit Abbremsen auf und beliebig langem Verharren bei Geschwindigkeit Null über jeweils eine Sollwertkurve zu steuern. Implementierungstechnisch bietet es sich jedoch an, die Kurvenschar nur bis zu der Variante, bei der der Geschwindigkeits-Istwert sicher bis auf Null absinkt, ab- zuspeichern und ansonsten den Abzugsprozeß in drei Phasen zu steuern : einer Bremsphase mit gespeichertem Kurvenver- lauf, einer Stillstandsphase, in der laufend auf den Startzeitpunkt geprüft wird und einer Beschleunigungspha- se, in der nach gespeichertem Kurvenverlauf die Sendung zur Ubergabestelle bewegt wird. Mit einer Lichtschranken- zeile kann der Ort, an. dem die Sendung zum Stehen gekommen ist, auf das Rastermaß genau zu bestimmt und in Abhängig- keit davon Startzeitpunkt und zugeordnete Sollwertkurve festgelegt werden. Die Lichtschrankenzeile ist bei der un- geregelten Betriebsvariahte nur in der Phase der Festle- gung der Kurvenverläufe notwendig.

Das beschriebene Verfahren beruht grundsätzlich auf der Annahme, daß die Lücke zwischen zwei Sendungen entsteht, bevor die Vorderkante der nachfolgenden Sendung den ersten Sensor 71/71'erreicht. Die Behandlung der Ausnahmefälle von Doppelabzügen, die sich zwischen dem ersten Sensor 71/71'und der Übergabestelle öffnen, führt ohne dazwi- schenliegende Sensoren zu Lückenvergrößerungen, da man si- cherheitshalber von einer unmittelbar vor der Obergabe- stelle liegenden Vorderkante der nachfolgenden Sendung

ausgehen muß. Bei Vorhandensein weiterer Sensoren können diese genutzt werden, um auch in diesem Ausnahmefall den Ort auf das Rastermaß genau zu bestimmen und in Abhängig- keit davon Startzeitpunkt und zugeordnete Sollwertkurve festzulegen.

Die Zuordnung der Kurvenverläufe zu den Lückendifferenzzeiten sowie Vorderkantenpositionen beim Abzug erfolgt in zwei Schritten : Grobermittlung in vorherigen Meßmodes Korrekturen aufgrund einer größeren Datenbasis mittels Prozeßgütestatistik Es existiert je ein Meßmode für die folgenden Prozeßarten: 1. Zu kleine Ist-Lücke Es werden einzeln Sendungen abgezogen. Dabei werden, ausge- hend vom Grenzfall gleichförmige Bewegung ohne Lückenverände- rung nacheinander verschiedene Kurvenformen mit immer starke- rem Abbremsen der Sendung bis hin zum Grenzfall Zwischenstop durchfahren und jeweils die Zeit bis zum Erreichen der Licht- schranke 73/73'gemessen.

2. Zu kleine Ist-Lücke mit großer Abweichung Sendungen werden mit geringer Geschwindigkeit einzeln in die Lichtschrankenzeile gefahren und an den möglichen Orten der Vorderkante positioniert. Nach kurzem Stop erfolgt nach vor- gegebenem Kurvenverlauf die Beschleunigung auf vo und Messung der Zeit bis zum Passieren der Lichtschranke 73/73'.

3. Zu große Ist-Lücke Es werden einzelne Sendungen abgezogen, jedoch mit Kurvenver- läufen oberhalb vo ; wiederum ausgehend vom Grenzfall gleich- förmige Bewegung ohne Lückenveränderung bis hin zum Grenz-

fall, bei dem die Sendung mit maximalem Anstieg auf vi be- schleunigt und mit dieser Geschwindigkeit bis in die Trans- portstrecke bewegt wird.

Jeder dieser Meßmodes wird bei der Implementierung mehrmals ausgeführt und aus den Mittelwerten der gemessenen Zeiten werden die Kurvenzuordnungen erstmals festgelegt (Grobmes- sung).

Es existiert eine interne Prozeßgütestatistik, die aufzeich- net : Wie oft jede einzelne Prozeßart und jeder Kurvenverlauf als Ereignis ausgeführt wurden Für jede Prozeßart und jeden Kurvenverlauf einzeln, wie oft die Lichtschranke 73/73'in der Sollzeit und wie oft in positiv oder negativ abweichenden Zeiten (in Bandtakt Incrementen) erreicht wurde.

Mittels dieser Statistik kann sowohl die Relevanz der einzel- nen Prozesse beurteilt werden als auch Korrekturen der Kur- venverlauf-Zuordnungen vorgenommen und so die auf geringer Datenbasis beruhende Grobmessung verfeinert werden.

Wenn die Prozeßgütestatistik ständig mitläuft, kann die An- passung der Sollwertkurven-Zuordnungen automatisch ausgeführt werden. Mögliche Vorteile : Verringerung von projektspezifischen Anpassungsaufwänden, speziell bei Änderungen der Abzugsgeschwindigkeit In begrenztem Maße kann eine automatische Korrektur bei Änderungen der mechanischen Bedingungen erfolgen.