DE19801309C1 - Verfahren zur Steuerung einer Abzugsvorrichtung für flache Sendungen von einem Stapel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Abzugs gemäß dem Oberbegriff 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 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.

Dabei ermöglicht die Verwendung des Vorgabewertes die Berück­ sichtigung unterschiedlicher mechanischer Eigenschaften der verschiedenen Sendungen und deren Auswirkung beim Beschleuni­ gungsvorgang.

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 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.

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.

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.

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.

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 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Stapel, von dem die Sendungen abzuziehen sind, dargestellt ist.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Der Abstand der Lichtschranken wird so groß gewählt, daß bei festgelegter maximaler Geschwindigkeitsänderung die größten notwendigen Lückenänderungen realisiert werden können.

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.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung, bei der eine An­ zahl von Sendungen in einem Stapel 100 angeordnet ist.

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 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.

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:

• 1. Ohne Berücksichtigung von Beschleunigungszeiten und Reak­ tionszeiten der Steuerschaltung 60
  v1 = (lidist.V)/(sollue + lidist - Li1gap).
• 2. Mit Berücksichtigung von Reaktionszeiten T der Steuer­ schaltung 60
  v2 = ((lidist-T.V).V)/(sollue+(lidist-T.V)-Li1gap).
• 3. Während der Beschleunigungszeit BZ des Abzugsmotors wird folgender Weg zuviel (bei negativer Beschleunigung) bzw. zu­ wenig (bei positiver Beschleunigung) zurückgelegt
  ((Va-v2).BZ/2).

Damit ergibt sich mit Berücksichtigung von Beschleunigungs­ zeiten BZ des Abzugsmotors und Reaktionszeiten T der Steuer­ schaltung 60:

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

mit folgenden Parametern:

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.

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung einer Abzugsvorrichtung für flache Sendungen mit steuerbarer Abzugsgeschwindigkeit, die die Sen­ dungen mit konstanter Geschwindigkeit V angetriebenen Förder­ riemen (48, 49) zuführt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus dem Abstand (Li1gap) der Hinterkante der vorhergehenden, schon abgezogenen Sendung (1'') von einem er­ sten, die Sendungen detektierenden Sensor (71/71'), der sich an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') eine festgelegte mittlere Abzugsgeschwindigkeit erreicht haben, zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante der abzuzie­ henden Sendung (1') gerade den ersten Sensor (71/71') er­ reicht, die Geschwindigkeit der abzuziehenden Sendung (1') zwischen dem ersten Sensor (71/71') und einem zweiten die Sendungen detektierenden Sensor (73/73'), der sich an der Übernahmestelle durch die Förderriemen (48, 49) befindet, er­ mittelt wird, die notwendig ist, damit zu dem Zeitpunkt, an dem ihre Vorderkante den zweiten Sensor (73/73') erreicht, zwischen beiden Sendungen (1', 1'') die Sollücke vorhanden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, durch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand (Li1gap) 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') gerade den ersten Sensor (71/71') erreicht, aus der Zeitdifferenz zwischen De­ tektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und De­ tektion der Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') am er­ sten Sensor (71/71') sowie aus der Geschwindigkeit V der För­ derriemen (48, 49) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand (Li1gap) der Hinterkante der schon abgezogenen Sendung in den Förderriemen (48, 49) gefaßten Sen­ dung (1'') vom ersten Sensor (71/71') aus der Zeitdifferenz zwischen Detektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und Detektion der Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') am ersten Sensor (71/71') mit Hilfe eines mit den ange­ triebenen Förderrollen (43, 44) der Förderriemen (48, 49) in Verbindung stehenden Taktgenerators (80) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand der Sensoren (71/71', 73/73') bei festgelegter maximaler Abzugsgeschwindigkeit so groß ist, daß eine festgelegte maximale Lückenveränderung realisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Kompensation der Reakti­ onszeit der Steuerung, die den zur Lückenänderung zur Verfü­ gung stehenden Weg verringert, die Abzugsgeschwindigkeit ab der ersten Lichtschranke (71/71') entsprechend verändert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Kompensation der Beschleu­ nigungszeit bei der Geschwindigkeitsänderung die Abzugsge­ schwindigkeit entsprechend erhöht oder abgesenkt wird.

7. Abzugsvorrichtung für flache Sendungen mit einem Abzugsor­ gan zur Zuführung flacher Sendungen aus einem Stapel (100) zu mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Förderriemen (48, 49), mit einer Steuerschaltung (60) zur Steuerung der Ab­ zugszeitpunkte und -geschwindigkeiten in Abhängigkeit jeweils vom Abstand der abzuziehenden Sendungen (1') von einer be­ reits abgezogenen Sendung (1''), dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei die Sendungen detektie­ rende Sensoren (71/71', 73/73') vorgesehen sind, wobei sich der erste Sensor (71/71') an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') eine festgelegte mittlere Abzugsgeschwindigkeit erreicht haben und wobei sich der zwei­ te Sensor (73/73') an der Übernahmestelle durch die Förder­ riemen (48, 49) befindet, und daß die Steuerschaltung (60) so ausgebildet ist, daß aus dem Abstand (Li1gap) der Hinterkante der vor­ hergehenden, schon abgezogenen Sendung (1'') von dem ersten Sensor (71/71') zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den ersten Sensor (71/71') erreicht, die Geschwindigkeit der abzuziehenden Sendung (1') zwischen den beiden Sensoren ermittelt wird, die notwendig ist, damit zu dem Zeitpunkt, an dem ihre Vorderkante den zweiten Sensor (73/73') erreicht, zwischen beiden Sendungen (1', 1'') die Sollücke vorhanden ist.

8. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Ermittlung der zurückge­ legten Strecken der in den Förderriemen (48, 49) geklemmten Sendungen (1'') ein mit den angetriebenen Förderrollen (43, 44) der Förderriemen (48, 49) in Verbindung stehender Taktge­ nerator (80) vorhanden ist.