DE19860295A1 - Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer dynamischen Waage - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer dynamischen WaageInfo
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Abstract
Das Verfahren zur Steuerung einer dynamischen Waage (10) umfaßt ein Einstellen der dynamischen Waage entsprechend den jeweiligen Anforderungen an die Bearbeitung eines Mischpoststapels über ein Eingabemittel (86), wobei das Einstellen wahlweise anhand ausgewählter Versandparameter und/oder Betriebsparameter erfolgt, welche über eine Anzeigeeinheit (88) angezeigt werden, ein Verändern von Betriebsparametern und Daten entsprechend der vorgenommenen Einstellung und Speichern im nichtflüchtigen Speicher (23) der Waage und ein Wiegen eines zugeführten Poststückes, wobei die Steuerung eine Transporteinrichtung (4) der Waage derart ansteuert, daß das Poststück in Abhängigkeit von den eingestellten Betriebsparametern und Daten zur weiteren Verarbeitungsstation (80) transportiert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer dynamischen
Waage, gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine entsprechen
de Anordnung dafür gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 8. Solche
dynamischen Waagen wiegen ein Postgut während des Transportvor
ganges. Die Lösung bezweckt insbesondere eine schnelle Mischpost
verarbeitung in einer Waage und Frankiereinrichtung. Unter Mischpost
wird ein unsortierter Stapel an Poststücken verstanden. Wenn
nachfolgend von Briefen gesprochen wird, so geschieht das stellver
tretend auch für all die anderen möglichen Poststücke. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist für Anwender von Postverarbeitungs
systemen sowohl mit einer dynamischen Waage und portoberechnenden
Frankiermaschine als auch mit dynamischen Portorechnerwaagen und
Frankiereinrichtungen geeignet.
Dynamische Briefwaagen sind bekannt. Beispielsweise vertreibt die
Anmelderin eine dynamische Briefwaage als Bestandteil einer automa
tischen Poststraße Francopost 12.000. Dabei werden die Briefe als Stapel
angelegt und zunächst automatisch vereinzelt. Die vereinzelten Briefe
werden von der dynamischen Wiegeeinheit übernommen und ihr Gewicht
wird bestimmt. Die Gewichtsbestimmung muß mit einer Genauigkeit erfol
gen, welche die Zuordnung der Briefe zur richtigen Portoklasse ermög
licht. Das Porto wird an die angeschlossene Frankiereinheit automatisch
übertragen, verrechnet und auf den Brief gedruckt. Beim Auftrag des
Briefes auf den Wiegeteller und dessen Transport werden mechanische
Schwingungen auf den Gewichtssensor übertragen, deren Amplitude
näherungsweise proportional dem absoluten Briefgewicht sind. Diese
Störschwingungen begrenzen die Genauigkeit des Meßergebnisses. Im
Allgemeinen wird bei dynamischen Briefwaagen eine Meßgenauigkeit von
1 g angegeben bis zu einem Briefgewicht von 1000 g. Briefe, die schwerer
sind, können mit dieser Einrichtung nicht mit der Genauigkeit gewogen
werden, die eine automatische Portoeinstellung der Frankiereinrichtung
ermöglichen würde. Diese Briefe müssen dann separat mit einer geeig
neten statischen Waage gewogen werden. Das entsprechende Porto muß
dann in die Frankiereinheit manuell eingegeben werden. Der automati
sche Ablauf ist damit unterbrochen. Besonders nachteilig ist der Umstand,
daß der Postversender nicht vorhersehen kann, ob der spezielle Brief,
den er gemeinsam mit den anderen als Stapel anlegt, diese Gewichts
grenzen überschreiten wird oder nicht.
In der US 4,778,018 wird eine dynamische Briefwaage beschrieben, bei
welcher der Wiegeteller federnd gegenüber dem Transportmechanismus
aufgehängt ist. Damit sollen die Übertragung von Schwingungen vom
Transportmechanismus auf die Wiegezelle gedämpft werden. Bei großen
Gewichten reicht diese Dämpfung jedoch nicht aus, um eine ausreichende
Meßgenauigkeit zu sichern. Hinzu kommt, daß eine derartige federnde
Aufhängung ein Einschwingen des Wiegetellers hervorruft, welche die
Meßzeit verlängert und damit den Briefdurchsatz verringert.
In US 5,014,797 wird ein nicht modulares Gerät zur automatischen
Postbearbeitung beschrieben, in welchem die dynamische Wiegefunktion
integriert ist. Damit soll eine Verkürzung der Transportwege und ein
insgesamt höherer Briefdurchlauf pro Zeiteinheit erreicht werden. Auch
bei dieser Lösung ist das maximale Gewicht bei vorgegebener
Meßgenauigkeit und Verarbeitungsgeschwindigkeit begrenzt. Ein nach
dieser Lösung gebautes Produkt erreicht einen Durchsatz von ca. 5000
Poststücken pro Stunde bei einem maximalen Gewicht von 500 g. Für
Poststücke mit größerem Gewicht bietet der Hersteller eine zusätzliche
statische Waage an, die beigestellt wird. Auch hier ist eine automatische
Verarbeitung von Poststücken höheren Gewichtes nicht möglich.
Aus der US 4,956,782 und der GB 22 35 656 A ist ein halbdynamisches
Wiegen bekannt. Die stromaufwärts angeordnete Benutzerstation kann
eine Waage sein und die stromabwärts angeordnete Benutzerstation ist
eine Frankiermaschine. Für die zur Gewichtsbestimmung erforderliche
Meßzeit muß ein kontinuierlich bewegtes Poststück vollständig von der
Waage aufgenommen werden. Bei Mischpost ist die Wahrscheinlichkeit
größer, daß die Waage ein falsches Meßergebnis ermitteln könnte. In
Abhängigkeit von den Abmaßen des Briefes wird die Meßzeit erhöht.
Dazu sind eine komplizierte Steuerung, welche die Abmaße der Briefe im
Voraus auswertet, und steuerbare Motoren erforderlich. Alternativ könnte
zwar die Wiegestrecke erhöht und ein Aussteuerfach angeordnet werden.
Das würde jedoch die Länge des gesamten Postverarbeitungssystems
erhöhen, was ohne eine größere Umrüstung jedoch nicht möglich ist.
Gemäß der EP 514 107 B1 wird von einer Steuereinrichtung bei großen
und schwer zu wiegenden Poststücken der Transport solange unterbro
chen, bis die Messung stabil ist. In der Waage ist nahe dem stromabwärts
gerichteten Transportbandende ein Detektor angeordnet, welchen nur
Briefe durchlaufen, deren Gewicht bis zu diesem Zeitpunkt bestimmt
worden ist. Bei kurzer Wiegestrecke und ungleich verteilter Masse im
Brief oder hoher Transportgeschwindigkeit massereicher Briefe treten
Meßfehler auf. Außerdem kann bei einem Stop der Brief durch seine
Massenträgheit vom Wiegeteller rutschen. Deshalb sind die Abmaße des
Wiegetellers etwas größer ausgelegt bzw. die Transportgeschwindigkeit
kleiner festgelegt. Der Durchsatz bei Mischpost ist entsprechend
verringert.
Aus der DE OS 37 31 494 (US 4,753,432) ist es bekannt, zum Wiegen
eine Ruhezeit zu schaffen, wobei der Betrieb des Frankiersystems und
des Transportsystems unterbrochen werden, weil letztere sonst eine zu
hohe Vibration liefern würden. Die Transportzeit vom Waagemodul zur
Frankiermaschine ist zwar klein gewählt. Aber einerseits kann die
Geschwindigkeit nicht beliebig vergrößert werden, um die Staugefahr
nicht zu vergrößern. Andererseits ist die erzielbare Taktleistung durch in
den Ablauf eingefügte Pausen begrenzt. Die Geschwindigkeit des
Wiegens ist durch die Geschwindigkeit der Gewichtsbestimmung
begrenzt. Letztere bereitet bei schweren Poststücken einen größeren
Aufwand, wenn die Messung genau sein muß.
Unter dem Ziel den Durchsatz an Poststücken pro Stunde zu erhöhen, ist
es die Aufgabe der Erfindung, eine automatische Verarbeitung von
Poststücken auch höheren Gewichtes zu erreichen, wobei manuelle
Eingriffe während der Postverarbeitung erübrigt werden sollen. Alternative
Wiegemittel sollen eingespart werden. In einer speziellen kundenspe
zifischen Ausführungsform soll ein möglichst hoher Anteil der Ausgangs
post des Postversenders im dynamischen Modus gewogen werden.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Verfahrens nach Anspruch 1
und mit den Merkmalen einer Anordnung nach Anspruch 8 gelöst.
Die Waage ist aus den Hauptkomponenten Transporteinrichtung, Wiege
teller, Wiegezelle sowie elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit
zusammengesetzt. Der Wiegeteller hat vorzugsweise eine rechteckige
Form, wobei die quer zur Transportrichtung orientierte Abmessung min
destens dem maximalen Briefformat zuzüglich einer Einlauftoleranz ent
sprechen muß. Die Abmessung der Wiegeplattform in Transportrichtung
muß dem maximalen Längsformat des Postgutes entsprechen zuzüglich
einer Strecke, die während des Wiegevorganges vom Wiegegut zurück
gelegt wird. Für die Realisierung der Erfindung ist es dabei ohne Belang,
ob die Poststücke senkrecht oder waagerecht transportiert werden. Es
kann ein an sich bekanntes Wiegeverfahren in der Wiegezelle zur
Anwendung kommen.
Die erfindungsgemäße Waage kann beispielsweise in drei Betriebsmodi
betrieben werden, die jeweils der unterschiedlichen Zusammensetzung
der zu verarbeitenden Briefstapel angepaßt sind:
- 1. Der Stapel enthält Briefe, welche alle das gleiche Gewicht aufweisen, beispielsweise eine Werbesendung mit gleichem Inhalt. Eine Wiegung der Einzelbriefe entfällt damit. Im ersten Betriebsmodus gibt die Steuereinheit an den Antrieb des Transportmechanismus der Waage einen Steuerbefehl für die maximale Transportgeschwindigkeit aus.
- 2. Der Stapel enthält überwiegend Briefe gleichen Gewichtes, zum Beispiel eine Werbesendung mit überwiegend gleichartigen Anlagen bei der aber einige wenige Adressaten umfangreichere Anlagen ge sendet bekommen. In diesem Fall ist es günstig, nur einen Schwell wert zu überwachen, unterhalb dessen sich die große Mehrzahl an Briefen mit einem bekannten Gewicht befindet (oberer Schwellwert). Der umgekehrte Fall der Überwachung eines unteren Schwellwert, oberhalb dessen sich die Mehrzahl der Briefgewichte befindet, ist ebenfalls möglich. Diese Schwellwerte sind vom Benutzer über die Ein- und Ausgabemittel einstellbar. Für häufig vorkommende Versandarten mit feststehendem Schwellwert, z. B. Infopost, genügt die Auswahl der Versandart, wodurch automatisch der zugehörige ge speicherte Schwellwert aktiviert wird (z. B.: Infopost-Standard = 20 g). Briefe, die jenseits des Schwellwertes liegen, können beispielsweise aus dem Briefstrom ausgeschieden werden. Generell kann bei An wendung der Schwellwertüberwachung die Meßgenauigkeit und/oder die Transportgeschwindigkeit an die Höhe des jeweiligen Schwell wertes angepaßt werden. Beispielsweise erlaubt ein niedriger oberer Schwellwert (z. B. 100 g) eine relativ hohe Transportgeschwindigkeit, denn Gewichte unterhalb dieses Schwellwertes bedürfen nur einer sehr geringen Einschwingzeit der Wiegeplattform und höhere Gewichte müssen nicht genau gemessen werden, da der Umstand bereits ausreicht, daß sie höher als der Schwellwert sind.
- 3. Der Stapel enthält Briefe unterschiedlichen Gewichtes (Mischpost). Jeder Brief ist hinsichtlich seines Gewichtes mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen und auf der Basis dieses Meßwertes das Porto zu berechnen. Beispielsweise können eine hinreichende Genauigkeit und optimale Transportgeschwindigkeit erzielt werden, wenn eine obere Meßgrenze eingestellt wird, unterhalb derer die einzelnen Briefgewichte liegen.
Mit dem Begriff "hinreichende Genauigkeit" ist der Zusammenhang
zwischen absoluter Meßgenauigkeit (kleine Toleranz), Obergrenze des
Meßbereiches und Meßzeit angesprochen. Die Meßzeit ist begrenzt,
durch den Weg, den der Brief bei vorgegebener Transportgeschwindigkeit
auf dem Wiegeteller zurücklegt. Sie ist nur dadurch zu vergrößern, daß
der Wiegeteller verlängert wird, oder die Transportgeschwindigkeit ver
ringert wird. Bei einer vorgegebenen Waage kommt nur noch die letzte
der beiden Möglichkeiten in Betracht. Eine hohe Meßgenauigkeit geht zu
Lasten der anderen beiden Parameter Obergrenzen Meßbereich und
Transportgeschwindigkeit. Sie sollte deshalb nur so hoch gewählt werden,
wie es das Kundeninteresse erfordert. Letzteres erfordert, daß keine
Briefe auf Grund eines zu gering bestimmten Gewichtes eine aufwendige
Nachzahlung erfordern, andererseits auch nicht aufgrund zu hoch gemes
senen Gewichtes ein zu hohes Porto bezahlt wird. Die Quantisierung
dieser Anforderungen hängt von der Struktur der Portogebühren ab.
Wenn beispielsweise die Portogebühren eines Postversandunternehmens
sich in Stufen von jeweils 20 g ändern, so ist eine über den gesamten
Meßbereich relativ hohe Meßgenauigkeit erforderlich. Versendet der
Kunde unter diesen Bedingungen überwiegend "normale" Briefe von eher
geringem Gewicht, so ist eine Einstellung der dynamischen Waage
möglich, die eine hohe Meßgenauigkeit von z. B. 0,5 g bei mittlerer Ver
arbeitungsgeschwindigkeit kombiniert mit einer niedrigen oberen Meß
bereichsgrenze von z. B. 400 g für den dynamischen Betrieb. In einem
anderen Fall, kann die Portostruktur hinsichtlich des Gewichtes nur wenig
differenziert sein. Beispielsweise gilt bei der deutschen Post AG (DPAG)
für den Versand von "Infopost-Groß" und "Infopost-Maxi" die gleiche
obere Gewichtsgrenze von 1000 g unterhalb derer das Porto vom Gewicht
unabhängig ist. In diesem Falle würde eine optimale Einstellung der
dynamischen Waage so erfolgen, daß nur dieser Grenzwert überwacht
würde (s. Betriebsmodus 2). Da hierzu eine absolute Genauigkeit von 10 g
ausreicht, kann eine noch relativ große Transportgeschwindigkeit für
während des Wiegens ermöglicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, entsprechend den
jeweiligen Anforderungen an die Bearbeitung eines Mischpoststapels
eines optimale Einstellung der dynamischen Waage vorzunehmen, wobei
das Einstellen wahlweise anhand ausgewählter Versandparameter und/
oder Betriebsparametern erfolgt. Es ist vorgesehen, daß das Einstellen
der dynamischen Waage mittels dreier Wiegeparameter (Meßbereich,
Genauigkeit, Geschwindigkeit) erfolgt, welche in ihrer Größe voneinander
abhängen, so daß die Veränderung eines Parameters zur Veränderung
mindestens eines der anderen Parameter führt, daß die Veränderung von
einer Steuerung der Waage überwacht und über eine Anzeigeeinheit
angezeigt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der
Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der
Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1, Perspektivische Ansicht einer dynamischen Waage von vorn
rechts,
Fig. 2, Blockschaltbild der Steuerung einer dynamischen Waage und
der Steuerung einer Frankiereinrichtung,
Fig. 3, Benutzerschnittstelle einer Frankiereinrichtung,
Fig. 4, Schirmbild zum Einstellen der Versandparameter,
Fig. 5, Schirmbild zum Einstellen der Waage,
Fig. 6, Schirmbild Nicht-Wiege-Modus,
Fig. 7, Schirmbild zum Einstellen der Waage auf Überwachung des
unteren Schwellwertes,
Fig. 8, Schirmbild zum Einstellen der Waage auf Überwachung des
oberen Schwellwertes,
Fig. 9, Schirmbild zum Einstellen der Wiegeparameter,
Fig. 10, Darstellung der Taktleistung der Waage bei Mischpostverar
beitung.
In der Fig. 1 wird eine perspektivische Ansicht einer dynamischen
Waage 10 dargestellt, welche für den Transport von auf der Kante
stehenden Briefen bzw. Poststücken A ausgebildet ist. Letztere liegen an
einem Wiegeteller 6 an, der in einer hinteren Führungswand 1 der Waage
in einer Ausnehmung 11 angeordnet ist. Beidseitig der Ausnehmung 11
für den Wiegeteller 6 sind in der hinteren Führungswand 1 Sensoren S1
und S2 angeordnet. Dafür kommen vorzugsweise Lichtreflexschranken in
Frage, welche die Hinter- bzw. Vorderkante eines Briefes A detektieren,
wenn er auf den Wiegeteller 6 transportiert wird. Der Sensor S1 ist
stromaufwärts nahe dem Beginn des Weges des Poststückes auf dem
Wiegeteller (in Transportrichtung gesehen) angeordnet.
In Höhe der unteren Führungswand 3 der Waage liegt eine
Transporteinrichtung 4 mit einem Transportriemen. Die hintere
Führungswand 1 ist leicht nach hinten geneigt, vorzugsweise um 18° über
die Senkrechte hinaus. Das entspricht einem bereits für eine
automatische Briefzuführung und eine Frankiermaschine ermittelten Opti
mierungswinkel, siehe auch DE 196 05 014 C1 und DE 196 05 015 C1.
Die untere Führungswand 3 ist orthogonal zur hinteren und demzufolge
auch zur vorderen Abdeckplatte 2 angeordnet. Damit wird eine definierte
Brieflage und eine harmonische Anpassung an die vor- und nach
geordneten Geräte erreicht. Die vordere Abdeckplatte 2 besteht beispiels
weise aus Plexiglas. Alle genannten Baugruppen beziehungsweise Teile
sind über entsprechende Zwischenstücke auf einem Chassis 5 befestigt.
Weitere Einzelheiten zum konstruktiven Aufbau der Waage sind der nicht
vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 198 33 767.1-53 zu
entnehmen.
Anhand der Fig. 2 wird das Blockschaltbild der Steuerung einer dynami
schen Waage und das Blockschaltbild der Steuerung einer Frankierein
richtung erläutert. Die Steuerung 20 einer dynamischen Waage 10, weist
einen Mikroprozessor 21 auf, welcher mit einem Programmspeicher 22,
mit einem nichtflüchtigen Speicher 23 sowie mit Schnittstellen zur Ein-
und Ausgabe 24, 25 verbunden ist. Der Mikroprozessor 21 ist mit einem
Motor 49 der Transporteinrichtung 4 der Waage über einen Treiber 26,
mit einem Encoder 50 und mit Sensoren S1, S2 sowie mit einer Wiege
zelle 7 betriebsmäßig verbunden, um Sensorsignale, Encodersignale und
Gewichtsdaten zu empfangen und um Steuerbefehle an die Transportein
richtung 4 zu senden. Die Transporteinrichtung 4 enthält vorzugsweise
einen Gleichstrommotor 49, welcher mit Gleichstomimpulsen gespeist
wird, wobei sich aufgrund des Verhältnises der Impulslänge zur Impuls
pause eine bestimmte Drehzahl einstellt. Im Betriebsmodus für den dyna
mischen Betrieb der Waage führt die Transporteinrichtung 4 eine Vor
wärtsbewegung des betreffenden Briefes innerhalb der Waage stromab
wärts mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus, wobei diese Geschwin
digkeit die Transportgeschwindigkeit in der weiteren Verarbeitungsstation
nicht übersteigt.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Transportein
richtung 4 der Waage einen Motor 49 mit steuerbarer Drehzahl umfaßt,
wobei durch die Steuereinheit 20 entsprechende Steuerbefehle erzeugt
werden, durch welche im zweiten Betriebsmodus die Transportgeschwin
digkeit in der Waage verändert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Transport
einrichtung der Waage einen umschaltbaren Antrieb und daß die Steuer
ung 20 den Treiber 26 umfaßt, der zwischen Antrieb und der Steuerung
geschaltet ist, womit die Transportrichtung der Waage umgekehrt werden
kann, um in einem weiteren Betriebsmodus den Brief auf die Mitte des
Wiegetellers zurückzutransportieren und um dort eine Nachwiegung
auszuführen. Der Treiber 26 kann auch als Relais ausgebildet sein. Die
von der Steuereinheit 20 ausgehenden Steuersignale steuern das Relais
an, welches die Spannung für die Antriebsmotoren der Transportein
richtung schaltet. Der Motor 49 ist über ein geeignetes Getriebe 44 mit
der Antriebsrolle 485 verbunden. Das Getriebe 44 kann sowohl ein
Zahnradgetriebe als auch ein Riemengetriebe sein.
In einer alternativen Ausführung, umfaßt die Transporteinrichtung 4 der
Waage ein umschaltbares Getriebe mit Motor, wobei durch Umschaltung
des Getriebes bei an den Motor angelegter Betriebsspannung im zweiten
Betriebsmodus die Transportrichtung der Waage umgekehrt werden kann.
Es kann außerdem durch entsprechend Ansteuerung in den Leerlauf oder
eine andere Übersetzung geschaltet werden.
Als weitere Alternative ist ein permanent angetriebener Transportmecha
nismus zu nennen, bei dem das Steuersignal genutzt wird, um den
Eingriff anderer Transportmittel, z. B. eines Rollenpaares, auf die
Briefoberfläche zu unterbinden, dadurch daß das Rollenpaar durch einen
weiteren Antriebsmotor von der Briefoberfläche abgehoben wird.
Eine besonders wirksame Umsetzung der Erfindung wird ermöglicht,
wenn die Transportgeschwindigkeit durch die Steuereinheit in mehreren
Stufen einstellbar ist. Dazu besonders geeignet sind Antriebe mit
Schrittmotoren. Die Steuereinheit ist vorzugsweise als mikroprozessor
gesteuertes programmierbares Modul 20 mit entsprechenden Schnitt
stellen 24, 25, welche Ein- und Ausgangskanäle aufweisen, ausgeführt.
Auch bekannte Waagen für waagerecht zu transportierende Briefe oder
mit andersartiger Transporteinrichtung können für entsprechende
Frankiereinrichtungen natürlich ebensogut in modifizierter Form
eingesetzt werden.
Die Wiegezelle 7 besitzt beispielsweise einen Dehnungsmeßstreifen mit
angeschlossener Auswerteschaltung, welche digitale Gewichtsdaten an
den Mikroprozessor 21 abgibt. Es ist unerheblich, welches spezielles
Wiegeverfahren in der Wiegezelle 7 zur Anwendung kommt. Beispiels
weise kann auch das vom Anmelder entwickelte und in DE 30 23 565
beschriebene Verfahren der schwingenden Seite angewandt werden.
Der Sensor S1 stromaufwärts dient als Einlaufsensor und der Sensor S2
stromabwärts dient als Auslaufsensor. Zum Sensor gehört eine an sich
bekannte Auswerteschaltung, welche digitale Signale an den Mikropro
zessor 21 abgibt. Ein Sensor kann beispielsweise als Lichtschranke aus
gebildet sein. Die Wiegezelle ist vorzugsweise vom Typ HBM PW 2G der
Firma Hottinger Baldwin Meßtechnik. Bei diesem Typ ist eine Auswerte
schaltung bereits in die Wiegezelle integriert. Die Auswerteschaltung
steht in Verbindung mit dem elektrischen Ausgang der Wiegezelle 7 und
hat u. a. die Aufgabe der Kalibrierung und Glättung jedes Meßwertes.
Der nichtflüchtige Speicher 23 ist beispielsweise ein E2PROM mit
maschinenspezifischen Parametern und Daten zur Steuerung der Waage,
welche aus Erfahrungswerten des Herstellers gewonnen wurden und in
Tabellenform gespeichert werden. Die Steuereinheit 20 verarbeitet
Eingangssignale von Sensoren S1 und S2 und die Daten aus dem
nichtflüchtigen Speicher 23 und erzeugt Ausgangssignale für den
Antriebsmotor 49 der Transporteinrichtung in Abhängigkeit von der
Briefposition und überwacht das Gewicht bzw. führt eine Gewichts
bestimmung durch.
Der Programmspeicher 22 der Waage weist ein Programm zur Aus
wertung der Meßwerte auf, wobei der Mikroprozessor µP der Steuerung
20 programmiert ist, nur einen plausiblen Meßwert an die Frankierein
richtung 80 zu übermitteln. Nach Aufbereitung des Meßwertes wird
diesem gemäß einer Portotabelle eine Gewichtsklasse und schließlich
unter Einbeziehung weiterer postalischer Informationen, wie Versandart,
Versandziel, usw., ein Portowert zugeordnet. Diese letzten Schritte kön
nen vorzugsweise in der Steuereinheit 81 einer Frankiereinrichtung bzw.
-maschine 80 ausgeführt werden, an welche dann nur der Wiegemeßwert
übertragen wird. Die Steuerung 20 der dynamischen Waage ist zu diesem
Zweck über die serielle Schnittstelle 25, über Kabel 89 und über die
serielle Schnittstelle 84 mit der Steuerung 81 der Frankiereinrichtung 80
verbunden. Zur Eingabe und Anzeige der weiteren postalischen Informati
onen und von zusätzlichen Parametern in die Waage wird vorzugsweise
die Benutzerschnittstelle der Frankiereinrichtung bzw. Frankiermaschine
80 genutzt. Dem Bediener steht eine Tastatur 86 zur Verfügung, welche
die erfindungsgemäße Veränderung von Betriebsparametern und Daten
erlaubt, welche vorzugsweise in dem nichtflüchtigen Speicher 23 der
Waage gespeichert sind. Vorzugsweise wird zur Anzeige der Waage
parametereinstellung das Display 88 der Frankiereinrichtung 80 mit
genutzt. Der Frankieraufdruck wird mittels der Druckstation 87 ausgeführt,
die vorzugsweise einen digital arbeitenden Druckkopf aufweist, z. B. einen
Ink Jet Druckkopf. Dadurch wird ermöglicht, den bei Mischpost jeweils neu
errechneten Frankierwert auch ohne Verzögerung drucken zu können.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein international einsetzbares User
interface IUI für eine Frankiermaschine 80 mit der Anzeigeeinheit 88 und
mit der Eingabeeinheit 86. Die Anzeigeeinheit 88 ist ein großflächiges
Display, unterhalb dessen die Eingabeeinheit 86 mit einer Anzahl an
Eingabefeldern I-1,1-2, I-3 und I-4 angeordnet ist. Eine nicht näher darge
stellte Steuerung 81 umfaßt einen Mikroprozessor und einen Programm
speicher mit einem Programm für die Generierung von Schirmbildern.
Nach dem Einschalten wird vom Mikroprozessor ein erstes Schirmbild
generiert, welches ein Grundmenübild Frankieren zeigt. In jedem Schirm
bild können mehrere (übereinanderliegende) Anzeigefelder dargestellt
werden, deren Grenzen variabel sind. Ein erstes (oberes) Anzeigefeld
887 ist für Warnungen, Bedienhinweise und. Eingabeaufforderungen
vorgesehen bzw. enthält mindestens eine Statuszeile mit Anzeige der
Eingabe in einem Editierfeld. Letzteres bietet die Möglichkeit z. B. Werte
bis zu 10 Zeichen einzugeben. Ein zweites (mittleres) Anzeigefeld ist für
Eingabeoptionen und Einstellparameterhinweise vorgesehen. Ein drittes
(unteres) Anzeigefeld dient als Funktionsbezeichnungsfeld für eine
Anzahl an darunterliegend angeordneten Softkeys. Beim dargestellten
Schirmbild sind einzelne Teilbilder 881 bis 885 des zweiten und dritten
Anzeigefeldes bezüglich ihrer Funktionen miteinander kombiniert. Es
werden angezeigt: Die Kostenstellen-Abrechnungsnummer im Anzeige
feld 881, die Werbeklischeenummer im Anzeigefeld 882, die Wahldruck
arten im Anzeigefeld 883, das Datum im Anzeigefeld 884 und der
Portowert im Anzeigefeld 885. Das Teilbild 886 ist für das Carrierlogo
bzw. das jeden Postbeförderer kennzeichnende Postwertzeichenbild vor
gesehen. Die Menüstrukturen sind nicht starr an Schablonen gekoppelt.
Neben der Dreifelderfelderunterteilung in Screens sind sowohl Slide
bilder, als auch Listenbilder anzeigbar.
Die Eingabeeinheit weist vier Eingabefelder auf, welche in Verbindung mit
den dargestellten Schirmbildern eine unkomplizierte Eingabe durch den
Benutzer ermöglichen. Die Betätigungsmittel der Eingabefelder sind vor
zugsweise Tasten. Es können einerseits Grundmenüs über Grundmenü
tasten (Hardkeys) eines ersten Eingabefeldes I-1 direkt angewählt
werden, wobei vom Mikroprozessor für jedes Grundmenü ein spezielles
Schirmbild generiert wird, daß von der Anzeigeeinheit 88 angezeigt wird.
Mit einer Home-Taste wird der Eintritt in das Grundmenü Frankieren und
die Anzeige des Grundmenübildes ausgelöst. Der Benutzer kann mit
diesen Grundmenütasten aus beliebigen Position des Menübaumes den
Wechsel zu einem anderen Menüpfad vollziehen. Diese weiteren
Eintrittspunkte gelten beispielsweise für die Kostenstellenverwaltung
(ACCT), für die Meterfunktionen (SETUP), für die Versandparameter
einstellung zwecks Portoberechnung (SCALE), für die Fernwertvorgabe
(TELESET) und weitere Funktionen. Die Hardkeys sind so beschriftet, daß
die Bedienoperation für den Bediener sofort verständlich ist. Ausgehend
von dem Grundmenübild Frankieren, welches ein zu druckendes Frankier
bild näherungsweise widerspiegelt, können andererseits in bekannter
Weise mittels Softkeys eines zweiten Eingabefeldes I-2 Eingaben getätigt
werden, um das Frankierbild oder um mindestens einen der damit ange
zeigten Parameter Portowert, Datum, Wahldrucke, Werbeklischee bzw.
Kostenstellen-Nummer zu verändern.
Die Funktion der Softkeys ist abhängig von der Funktionsweise die den
Menü- oder Listenbildern zugrunde liegt. Außerdem sind weiterhin in ge
nerierten Schirmbildern anzeigbare Menüs oder Listenbilder über Bedien
elemente eines dritten Eingabefeldes I-3 alternativ anwählbar. Es ist vor
gesehen, daß die Bedienelemente Hardkeys sind. Durch Betätigen einer
Back-Taste 9 wird ein Schirmbild wiederhergestellt, welches voraus
gehend schon einmal eingestellt war. Zusätzlich werden über weitere zwei
Hardkeys ↑ bzw. ↓ (Pagetasten) des dritten Eingabefeldes I-3 Schirm
bilder angewählt, wobei die Auswahl der Schirmbilder durch ein soge
nanntes seitenweises Blättern erfolgt. In ansich bekannter Weise werden
bei Editierfunktionen über Hardkeys des vierten Eingabefeldes I-4
Eingaben getätigt.
Über die Grundmenütaste SCALE des ersten Eingabefeldes I-1 wird das
Grundmenübild 300 direkt angewählt, welches anhand der Fig. 4 näher
erläutert wird. Die Fig. 4 zeigt ein Schirmbild zum Einstellen der
Versandparameter. Letztere sind zusätzlich zum ermittelten Gewichtswert
zur Portoberechnung erforderlich. Im dritten Anzeigefeld erfolgt eine
Aufforderung: BITTE VERSANDPARAMETER WÄHLEN! Im zweiten
Anzeigefeldes wird zunächst kein Versandparameter und solange nicht
angezeigt, bis die Eingabe getätigt wurde. Zur Eingabe wird eines der
Softkeys gedrückt. Mit dem Softkey SK4 können WEITERE Schirmbilder
mit einer Anzahl an Versandparametern aufgerufen werden. Mit dem
Softkey SK1 wird beispielsweise INFOPOST STANDARD eingestellt. Im
linken Teil des zweiten Anzeigefeldes wird der zuerst eingegebene
Versandparameter, d. h. INFOPOST STANDARD angezeigt. Nun ändert
sich beispielsweise die Anzeige im dritten Anzeigefeld, da nur bestimmte
Versandparameterkombinationen zulässig sind. Im dritten Anzeigefeld
werden Funktionen der Softkeys angezeigt, welche nach Auswahl des
ersten Versandparameters zulässig sind. Bei Betätigung des Softkeys
SK5 wird die Funktion WAAGE EINSTELLEN aufgerufen und das
Schirmbild 350 angezeigt.
Die Fig. 5 zeigt ein solches Schirmbild 350 zum Einstellen der Waage.
Wenn die Softkey SK4 des zweiten Eingabefeldes I-2 Eingaben betätigt
wurde ist beispielsweise der - gezeigte - Modus WIEGEN eingestellt.
Beim Betätigen der Softkey SK1 wird ein NICHT WIEGE-MODUS
eingestellt. Die Fig. 6 zeigt ein entsprechendes Schirmbild 351 für den
Nicht-Wiege-Modus. Die Steuerung 81 teilt die Einstellung dieses Modus
über Kabel 89 und die Schnittstellen 84 und 25 dem Mikroprozessor 21
der Steuerung 20 der dynamischen Waage mit. Die Transportgeschwin
digkeit kann auf ihren maximalen Wert gestellt werden. Zusätzlich kann
die Taktleistung des Postverarbeitungssystems durch Verringerung des
Abstandes zwischen den einzeln zugeführten Poststücken erhöht werden.
Sie kann auf ca. 100% der Taktleistung einer angeschlossenen Frankier
maschine, welche den eingestellten Portowert und Wahldruck druckt
angehoben werden. Es ist vorgesehen, daß stromaufwärts zur Waage eine
- nicht gezeigte - Vereinzelungsvorrichtung angeordnet ist, deren
Steuereinheit mit der Steuereinheit 20 der Waage verbunden ist, wobei
deren Steuereinheit umschaltbar zur schnelleren Vereinzelung und
Zuführung der Poststücke A zur dynamischen Waage ausgebildet ist,
wodurch durch Verringerung des Abstandes zwischen den einzeln
zugeführten Poststücken die Taktleistung des die Waage und die
Verarbeitungsstation 80 einschließenden Postverarbeitungssystems
erhöht wird.
Wenn die Anzeige keinen Wert für den eingestellten Portowert ausweist,
dann muß im Grundmenü Frankieren der Portowert ebenfalls erst noch
eingestellten werden.
Nach dem Betätigen der HOME-Taste erscheint das Grundmenü
Frankieren, in welchen die Möglichkeit besteht einen Portowert direkt
über die Zifferntasten einzugeben. Anschließend wird die BACK-Taste
betätigt, um wieder in das - in der Fig. 6 gezeigte - vorausgehende
Schirmbild 351 für den Nicht-Wiege-Modus zurückzuspringen.
Das Schirmbild Nicht-Wiege-Modus bietet die Möglichkeit für eine
bestimmte Anzahl an Poststücken den entsprechenden Wahldruck zu
drucken. Zunächst wird über die Zifferntasten die Anzahl eingegeben und
mit der Enter-Taste bestätigt. Der Versandparameter wurde bereits vorher
ausgewählt, beispielsweise INFOPOST. Für die Versendung von Infopost
Infobrief gelten Mindesteinlieferungsmengen. Bei Unterschreitung dieser
Mindesteinlieferungsmenge wird eine Aufzahlung erforderlich. Die
Frankiermaschine ermittelt aus der Differenz zur Mindesteinlieferungs
menge den erforderlichen Aufzahlungsbetrag und zeigt diesen an. Bei
Betätigung der dritten Softkey SK3 wird der Aufzahlungsbetrag auf einen
separaten Frankierstreifen als Frankierwert gedruckt.
Aus dem in der Fig. 5 gezeigten Schirmbild zum Einstellen der Waage
kann durch Betätigen der Softkey SK2 in einen zweiten Modus umge
schaltet werden. Bei Postverarbeitungssystemen kann es versehentlich
vorkommen, daß ein leerer Briefumschlag frankiert wird. Bei Postver
arbeitungssystemen kann natürlich auch der Fall eintreten, daß ein
Briefkuvert eine bestimmte Beilage versehentlich nicht enthält, wodurch
sich das Briefgewicht verringert. Insofern wird eine Funktion zur
Überwachung des unteren Briefgewichtes erwünscht. Die Fig. 7 zeigt ein
Schirmbild 352 zum Einstellen der Waage auf Überwachung des unteren
Schwellwertes, welcher automatisch gemäß einer Gebührentabelle auf
beispielsweise 20 g eingestellt wird. Im dritten Anzeigefenster des
Schirmbildes 352 werden die Optionen für eine Einstellung einer weiteren
Funktion (STOP, ZÄHLEN oder AUSSTEUERN) dargestellt, welche über
die Softkey SK2 bis SK4 aufgerufen wird. Bei der Funktion STOP stoppt
die Waage den Weitertransport des Briefes zwecks seiner Entnahme. Bei
der Funktion ZÄHLEN speichert die Waage den Zählwert vor dem
Weitertransport des Briefes zwecks seiner späteren zielgerichteten
Entnahme aus dem Poststapel. Bei der Funktion AUSSTEUERN wird ein
Aussteuerfach angesteuert, welches den zu leichten Brief aus dem
Poststrom aussteuert.
Aus dem in der Fig. 5 gezeigten Schirmbild zum Einstellen der Waage
kann durch Betätigen der Softkey SK3 in einen dritten Modus umge
schaltet werden. Die Fig. 8 zeigt ein entsprechendes Schirmbild 353
zum Einstellen der Waage auf Überwachung des oberen Schwellwertes.
Die Überwachung hat auch hier wieder den Zweck einige wenige Briefe
aussondern zu können, um eine Behebung des Mangels vornehmen zu
können oder um sofort ein Nachwiegen zu veranlassen. Das Betätigen
der Softkey SK3 erlaubt die Funktion ZÄHLEN in Verbindung mit dem
Weitertransport des Briefes bei maximaler Geschwindigkeit. Nach Ver
arbeitung des Poststapels werden die Anzahl und Position (Zählwerte) für
Poststücke ausgegeben, welche den oberen Schwellwert (zum Beispiel
1000 g) überschreiten. Solche Poststücke lassen sich dann im Nachhinein
aus dem Stapel aussondern, um ggf. eine Gewichtsreduzierung, bei
spielsweise durch Entfernen von Beilagen zu veranlassen. Bei Vorhan
densein der konstruktiven Vorraussetzungen sind (ähnlich wie bereits
beim Überwachen des unteren Schwellwertes beschrieben) auch die
Reaktionen ANHALTEN oder AUSSTEUERN prinzipiell möglich.
Aus dem in der Fig. 5 gezeigten Schirmbild zum Einstellen der Waage
kann durch Betätigen der Softkey SK4 in einen vierten Modus umge
schaltet werden. Die Fig. 9 zeigt ein Schirmbild 354 zum Einstellen der
drei Wiegeparameter Meßbereich, Meßtoleranz und Geschwindigkeit. Die
Geschwindigkeit des Postguttransportes in der Waage kann mittels des
Softkey SK5 kleiner und des Softkey SK4 maximal gleich der Transport
geschwindigkeit der Frankiermaschine eingestellt werden. Beispielsweise
soll die Transportgeschwindigkeit gesenkt werden, da bei gleicher Meß
toleranz (Genauigkeit) die Meßzeit für große und schwere Poststücke ver
längert werden muß. Falls eine voreingestellte Meßtoleranz nun verändert
werden soll, erfolgt die Eingabe des Wiegeparameters MESSTOLERANZ
durch Betätigen der Zifferntasten und des Softkeys SK3. Im Ergebnis wird
dann über das Schirmbild automatisch der Grenzwert für den sich erge
benden Meßbereich angezeigt. Der Meßbereich kann mittels der Softkeys
SK1 erhöht bzw. mittels SK2 verkleinert werden, was sich auf die einge
stellte Transportgeschwindigkeit verändernd auswirkt. Das erfindungsge
mäße Verfahren schafft somit weiterhin die Möglichkeit auch Poststücke
jenseits der Grenze eines Meßbereiches zu wiegen.
In erster Näherung besteht ein linearer Zusammenhang zwischen
Meßgenauigkeit Y, oberer Meßbereichsgrenze Go und Transport
geschwindigkeit V:
Es gilt außerdem für eine Meßtoleranz Δ ~ 1/Y (2)
Es wird mindestens einer dieser Parameter eingestellt, um bei gegebenen
geometrischen Voraussetzungen, mindestens einen der anderen
Parameter in vorgegebener Weise zu verändern und dadurch eine
Anpassung an die Betriebssituation des jeweiligen Postversenders in der
Weise zu erzielen, daß insgesamt eine Leistungssteigerung und damit
Erweiterung des Einsatzbereiches der dynamischen Waage erzielt wird.
In der Regel werden zwei Parameter eingestellt, woraus sich mittels der
Gleichung (1) oder (2) der dritte Parameter unmittelbar ableitet.
Der geübte Bediener gibt beispielsweise den Meßbereich mittels der
Softkeys SK1 und SK2 aufgrund seiner Erfahrungswerte ein, nachdem er
den Poststapel abgeschätzt hat. Beispielsweise wird abgeschätzt, daß
keine Briefe über 500 g Gewicht enthalten sind. Am Userinterface war
zuvor mittels Schirmbild 300 die Versandart INFOPOST GROSS und
damit ein Meßbereich von 1000 g und ein zugehöriger Toleranzwert Δ =
±1 g eingestellt worden. Der Mikroprozessor der Steuerung kann mit den
zwei Werten Go = 500 g und Δ = ±1 g den dritten Parameter, nämlich die
Transportgeschwindigkeit V, über eine zweidimensionale Matrix bestim
men und anzeigen. Ergibt die Matrix, wie im vorliegenden Fall einen von
Null abweichenden Wert für V = 30 cm/s, dann ist ein dynamisches
Wiegen zulässig. Werden die angezeigten Wiegeparameter durch
Betätigen der Enter-Taste bestätigt, wird das System auf der Grundlage
dieser Parameter eingestellt. Sowohl die erfindungsgemäße Matrix als
auch die Veränderung von Betriebsparametern ist im nichtflüchtigen
Speicher 23 gespeichert. Beispiel für eine Matrix:
Beim Wert Null ist die Kombination aus Toleranz- und Gewichtgrenzwert
nicht mehr sinnvoll. In solchen Fällen ist nur ein statisches Wiegen aus
führbar. Aufgrund des Antriebs stehen als maximale Transportgeschwin
digkeit 200 cm/s zur Verfügung. Eine Kombination beispielsweise der
Werte Go = 20 g und Δ = ±5 g kann somit nicht mehr zu einer Erhöhung
der realen Transportgeschwindigkeit führen. Um in der Praxis einen
verwertbaren Zusammenhang dieser drei Einstellparameter zu gewinnen,
sind natürlich konstruktiv bestimmte Anpaßfaktoren und Konstanten
erforderlich.
Diese Ermittlungen werden vorzugsweise empirisch vom Hersteller
durchgeführt. Eine diskrete Stufung der Parameter ist ausreichend und
ermöglicht eine rasche Ermittlung auf der Basis entsprechender Matrizen
(für V und ebenso für Go und Δ). Im Falle, daß nur zwei Parameter
einstellbar sind, z. B. die Transportgeschwindigkeit nicht, läßt sich der Zu
sammenhang in Listen (für Go und Δ) darstellen, die wieder im nicht
flüchtigen Speicher 23 der dynamischen Waage resident gespeichert ist.
Die Fig. 10 zeigt eine Darstellung der Taktleistung der Waage bei
Mischpostverarbeitung als Diagramm. Nur der NICHT WIEGE MODUS
(nicht dargestellt) führt zu einer Taktleistung von ca. 100% der Takt
leistung einer Frankiermaschine, wenn die Abstände zwischen zwei
Poststücken minimiert werden. Andernfalls sind maximal 66% % der Takt
leistung erzielbar. So erfolgt bei schweren Poststücken (rechte Seite der
Darstellung) ein langsames und halbdynamisches Wiegen. Nach dem
Diagramm wird deshalb nur ca. ein Drittel der Taktleistung einer Frankier
maschine erreicht. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich beim dynami
schen Betrieb im unteren (bis 500 g) und mittleren Gewichtsbereich (500
bis 1000 g) durch eine um 7 bis 27% höhere Taktleistung des Systems
gegenüber einem System nach dem Stand der Technik. Die höhere
Taktleistung resultiert daraus, daß es in der Regel bei geeigneter Einstel
lung der Parameter unnötig ist, den automatischen Ablauf der Post
bearbeitung zu unterbrechen. Im Folgenden soll der Verfahrensablauf für
die Wiegung eines Briefes aus dem Stapel an einem Ausführungsbeispiel
erläutert werden.
Erreicht ein Brief den Bereich der dynamischen Waage, wird über den
Sensor S1 die Vorderkante des Briefes detektiert und dieses Signal an
die Steuereinheit weitergeleitet. Je nach eingestelltem Betriebsmodus
reagiert die Steuereinheit.
Ist der NICHT WIEGE MODUS eingestellt, wird kein Wiegevorgang
ausgelöst. Die Geschwindigkeit für den Transportmechanismus ist auf
maximal gesteuert. Es gibt keine obere Meßbereichsgrenze. Lediglich die
mechanische Beschädigung der Wiegeplattform setzt eine obere Grenze,
die aber normalerweise ein Mehrfaches über der maximalen oberen
Meßbereichsgrenze liegt.
Ist der Modus mit Schwellwertüberwachung eingestellt, wird ein Wiege
vorgang ausgelöst. Nach Ablauf der Meßzeit liegt ein Gewichtswert vor,
der nun mit dem voreingestellten gespeicherten Schwellwert verglichen
wird. Der Einfachheit halber wird von einem oberen Schwellwert
ausgegangen. Für den anderen Modus mit einem unteren Schwellwert
gelten die nachfolgenden Ausführungen sinngemäß. Dabei ergeben sich
folgende Fälle:
- 1. Es wird der Schwellwert unterschritten: Der Brief wird weiter transportiert und in der angeschlossenen Frankiermaschine mit dem voreingestellten Porto frankiert.
- 2. Es wird der Schwellwert überschritten: Es wird ein entsprechendes Steuersignal generiert, daß in Abhängigkeit von der Systemkonfigu ration eine Ausscheidung des Briefes aus dem Stapel ermöglicht. Ist zwischen die dynamische Waage und die Frankiereinheit eine an sich bekannte Aussteuereinheit eingefügt, so erhielt diese von der Steuer einheit der dynamischen Waage den Befehl zur Aussteuerung des be treffenden Briefes. Der Brief wird dann durch eine mechanisch betätig te Weiche oder Fallklappe aus dem normalen Briefstrom abgezweigt und kann gesondert behandelt werden. Ist eine solche Aussteuer einheit nicht Systembestandteil, so wird von der Steuereinheit ein Befehl an die Antriebseinheit des Transportmechansimus generiert, der den Brieftransport stoppt. Weiterhin geht eine Information an das Display, daß die eingestellte Grenze für das Porto überschritten wurde. Der entsprechende Brief kann dann manuell entfernt und die Verarbeitung erneut gestartet werden.
Ist der Modus WIEGEN eingestellt, liegt nach Ablauf der Meßzeit ein Ge
wichtswert vor. Letzterer sollte unterhalb der eingestellten Meßbereichs
grenze liegen. Das ist bereits dadurch möglich, daß im zweiten Betriebs
modus die Steuerung der Waage die Transportgeschwindigkeit auf eine
vorbestimmte Größe herabsetzt. Prinzipiell sind folgen Fälle möglich:
- 1. Es wird die gewählte obere Meßbereichsgrenze Go unterschritten, so bedeutet dies, daß der Meßwert innerhalb des gültigen Meßbereiches liegt und daher hinreichend genau bestimmt werden konnte. Die Steuereinheit übermittelt den Meßwert an die Frankiereinheit, wo auf Grund weiterer postalischer Parameter mit Hilfe einer Portotabelle der Frankierwert ermittelt wird. Mit diesem individuell ermittelten Frankier wert wird der entsprechende Brief frankiert.
- 2. Es wird die gewählte obere Meßbereichsgrenze Go überschritten, so bedeutet dies, daß der Meßwert außerhalb des gültigen Meßbereiches liegt und daher nicht hinreichend genau bestimmt werden konnte. Das führt zum Anhalten des Brieftransportes und der Entfernung des Briefes oder zu dessen Aussteuerung. In einer anderen Ausführungs variante ist es es möglich, den automatischen Ablauf auch für derartige Briefe aufrecht zu erhalten. Dazu übermittelt die Steuerein heit an die Antriebseinheit des Transportmechanismus den Befehl, den Brieftransport zu stoppen. Nach Ablauf einer Ausschwingzeit wird ein erneuter Wiegevorgang ausgelöst, diesmal in einem statischen Zustand der dynamischen Waage. Nach Ablauf der Meßzeit wird von der Steuereinheit der Startbefehl für den Weitertransport des Briefes an die Antriebseinheit übermittelt. Der statisch ermittelte Meßwert wird an die Frankiereinheit übertragen und dort der entsprechende Frankierwert ermittelt.
Die für den letzten Zustand beschriebene Lösung gewährleistet, daß
auch bei Überschreitung des Meßbereiches die Verarbeitung des Post
stapels vollautomatisch abläuft. Selbstverständlich benötigt der beschrie
bene Ablauf im Falle des den Meßbereich überschreitenden Gewichtes
eine höhere Verarbeitungszeit als bei einem Versandstück, das von der
Briefwaage noch dynamisch gemessen werden kann. Ursache dafür sind
in erster Linie die Brems- und Beschleunigungsphase des Transport
mechanismus. Hinzu kommt eine Zeitdauer für das Ausschwingen des
Wiegetellers, deren Größe von Konstruktionsparametern der dynamische
Waage abhängig ist und am zuverlässigsten empirisch vom Hersteller
ermittelt wird. Die eigentliche Meßzeit unterscheidet sich hingegen nicht
von der im dynamischen Modus. Der beschriebene Ablauf ist immer noch
um ein Vielfaches schneller als die Alternative der manuellen Benutzung
einer externen statischen Waage für den entsprechenden Brief.
Gerade bei Versandstücken, die aufgrund ihres hohen Gewichtes den
Meßbereich überschreiten, ist es von besonderer Bedeutung, daß ihr
Flächenschwerpunkt sich zum Zeitpunkt der Messung in Transport
richtung gesehen etwa in der Mitte des Wiegetellers befindet. So kann
gewährleistet werden, daß keine nennenswerten Drehmomente auf den
Wiegeteller wirken und dann verfälschend auf die Wiegezelle übertragen
werden. Für die übergroße Mehrzahl der Postversandstücke ist das
Gewicht näherungsweise gleichmäßig über ihre Länge verteilt, die Mitte
des Postversandstückes stellt also den Flächenschwerpunkt dar.
Mit der - in Fig. 2 gezeigten - Anordnung kann nun eine für die
Meßgenauigkeit optimale Positionierung des Postversandstückes wie
folgt erreicht werden. Mit Hilfe von Sensoren wird die Brieflänge von der
Steuereinheit 20 ermittelt. Dazu wird der Sensor S1 am Briefeinlauf der
Waage benutzt. Bei konstanter Transportgeschwindigkeit ergibt sich die
Brieflänge als Zeit zwischen dem Signal "Brief da" und "Brief weg". Beide
Binärsignale unterscheiden sich durch den Wechsel von 0 auf 1 bzw. 1
auf 0. Alternativ kann die Steuereinheit die Brieflänge auch von einer vor
geschalteten Briefvereinzelungseinrichtung übermittelt bekommen. Aus
der bekannten Position der Vorderkante des Briefes und seiner Länge
wird nun der Transportweg ermittelt, der bis zur optimalen Position des
Briefes von diesem noch zurückgelegt werden muß. Bei konstanter Trans
portgeschwindigkeit entspricht diesem Restweg eine bestimmte Trans
portzeit. Nach Ablauf dieser Zeit erkennt die Steuereinheit 20, daß die
von der Wiegezelle 7 gelieferten Meßsignale gültig sind und verarbeitet
diese weiter. Im Falle daß ein Brief halbdynamisch gewogen werden soll,
wird ein Stopsignal an den Antrieb 49 der Transporteinrichtung 4 ausge
geben. Eine noch präzisere Positionierung wird erzielt, indem die Trans
porteinrichtung stufenweise ihre Geschwindigkeit bis auf Null verringert.
Zusätzlich können weitere im Transportweg angeordnete Sensoren
Rückmeldung über die aktuelle Position der Briefvorderkante geben.
Die bisherigen Ausführungen basieren auf einer bestimmten Einstellung
der Parameter Meßgenauigkeit, obere Meßbereichsgrenze und Transport
geschwindigkeit. Diese Einstellung legt die Leistungsfähigkeit (Meß
genauigkeit, Transportgeschwindigkeit) und den Einsatzbereich (obere
Meßbereichsgrenze) der dynamischen Waage fest. Letztere zu verändern
ist möglich, wenn einer oder zwei der Parameter gezielt geändert werden.
Die Bedingungen dafür sollen im Folgenden erläutert werden.
Wenn die Anforderungen des Postversenders klar umrissen sind und sich
voraussichtlich wenig ändern, dann ist eine Einstellung dieser Parameter
bereits bei der Herstellung, beim Vertrieb oder der Installation der dyna
mischen Waage möglich. Ein Beispiel für eine solche Voreinstellung der
dynamischen Waage ist ein Postversender, der nur große Formate von
Infopost zu versenden hat. Dadurch ist es möglich, lediglich einen
Schwellwert zu überwachen. Ohne in die Konstruktionsparameter der
Waage, wie z. B. die Wahl eines bestimmten Wiegesensors, einzugreifen,
ist es möglich, durch Eingabe von Daten eine optimale Anpassung der
Waage zu erzielen. In diesem Fall kann diese Anpassung so aussehen,
daß die 1000-g-Grenze mit einer relativ groben Genauigkeit von 10 g über
wacht wird. Dabei kann in Kauf genommen werden, daß wahrscheinlich in
1% der Fälle ein zu hohes Porto bezahlt wird. Dadurch ist es aber mög
lich, eine maximale Transportgeschwindigkeit zu erhalten und damit einen
besonders hohen Durchsatz an entsprechenden Poststücken zu erzielen.
Diese Transportgeschwindigkeit kann bis um mindestens das Doppelte
höher sein, als bei einer unveränderlichen maximalen Meßgenauigkeit
von 1 g. Die erforderliche Einstellung der Daten kann durch verschiedene
Eingabemittel vorgenommen werden. Sie kann vorteilhafterweise durch
Eingabe von Daten in einen residenten Datenspeicher erfolgen bzw.
durch Austausch dieses Speichers gegen einen solchen mit entsprechend
passenden Daten. In einer speziellen Variante wird bei Aufstellung der
dynamischen Waage beim Kunden diese Einstellung durch einen - nicht
dargestellten - Servicetechniker vorgenommen. Letzterer schließt hierzu
an die serielle Schnittstelle 25 einen Servicecomputer an. Dieser
Servicecomputer enthält eine ähnliche Bedienerführung, wie sie anhand
des Userinterfaces gemäß der Fig. 5 bis 9 dargestellt wurde.
Im Allgemeinen sind die Anforderungen des Postversenders nicht kon
stant und müssen eine große Einsatzbreite abdecken. In diesem Fall wird
die Eingabe der Einstelldaten vom Postversender selbst vorgenommen.
Dazu ein Beispiel: Der Postversender hat zuletzt eine Malingaktion an
eine größere Kundengruppe durchgeführt. Alle Briefe hatten den gleichen
Inhalt und wurden deshalb kostengünstig als Infopost versendet. Da
umfangreiches Prospektmaterial beizulegen war, blieb nur der Versand
als "Infopost Maxi". Die gewählte Einstellung der dynamischen Waage
(Überwachung der 1000 g-Grenze) entsprach also dem obigen Beispiel.
Als nächstes liegt nun ein Stapel Mischpost an. Die Inhalte reichen von
Rechnungen (minimales Gewicht) über Diverses (mittleres, nicht näher
bestimmbares Gewicht) bis zu gezielten Angeboten mit ausgewähltem
Prospektmaterial (max. 500 g). Die Randbedingungen für eine optimale
Einstellung sind demnach hier die zulässige Meßgenauigkeit und die
obere Meßbereichsgrenze = 500 g. Gemäß dem für diesen Waagentyp
ermittelten Zusammenhang gibt es eine bestimmte Transportgeschwindig
keit, die gerade noch die Erreichung der beiden Zielgrößen zulässige
Meßgenauigkeit und obere Meßbereichsgrenze = 500 g ermöglicht. Der
Postversender gibt unterstützt durch einen Userdialog vorzugsweise an
der Frankiermaschine beide Werte ein. Die beiden Einstelldaten werden
an die Steuereinheit der dynamischen Waage übertragen. Dort ist der Zu
sammenhang zwischen den Betriebsparametern, der für diesen Waagen
typ gültig ist, vom Hersteller gespeichert worden. Auf dieser Basis wird
der dritte Einstellparameter ermittelt. Beispielsweise ist bei Δ = ±1 g die
maximale Transportgeschwindigkeit 30 cm/s. Dieser ermittelte Einstell
parameter wird zur Bestätigung durch den Postversender zur Anzeige
gebracht. Nach Quittierung wird dieser Parameter eingespeichert und
dann über das entsprechende Port der Steuereinheit an den entsprechen
den Aktuator übertragen. In diesem Beispiel würde ein entsprechend
aufbereiteter Sollwert an den Antrieb (z. B. Schrittmotor) für den
Brieftransport übertragen. Das Einspeichern der Daten erfolgt in
Speicherbereiche B1 bis B3, welche entspechend der drei vorgenannten
Matrizen für V, Go und Δ im nichtflüchtigen Speicher 23 vorgesehen sind.
Dabei werden Daten von der Frankiermaschine zur dynamischen Waage
übertragen. Die Kommunikation zwischen einer automatischen Zuführung,
dynamischer Waage und der Frankiermaschine kann beispielsweise in
ähnlicher Art und Weise ablaufen, wie dies bereits in der deutschen
Anmeldung DE 197 11 997 A1 unter dem Titel: Anordnung zur
Kommunikation zwischen einer Basisstation und weiteren Stationen einer
Postbearbeitungsmaschine und zu deren Notabschaltung, beschrieben
wurde.
Anstelle des Mikroprozessors können auch Mikrocontroller oder
anderwenderspezifische Schaltkreise (ASIC's) eingesetzt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform beschränkt,
da offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung entwickelt
bzw. eingesetzt werden können, die vom gleichen Grundgedanken der
Erfindung ausgehend, die von den anliegenden Ansprüchen umfaßt
werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Steuerung einer dynamischen Waage, die gemischtes
Postgut mit unterschiedlichem Gewicht verarbeiten kann, wobei das
Postgut anschließend eine weitere Verarbeitungsstation durchläuft, ge
kennzeichnet durch,
- - Einstellen der dynamischen Waage entsprechend den jeweiligen Anforderungen an die Bearbeitung eines Mischpoststapels über ein Eingabemittel (86), wobei das Einstellen wahlweise anhand ausgewählter Versandparameter und/oder Betriebsparametern erfolgt,
- - Verändern von Betriebsparametern und Daten entsprechend der vorgenommenen Einstellung und Speichern in einem nichtflüchtigen Speicher und
- - Wiegen eines zugeführten Poststückes, wobei die Steuerung der dynamischen Waage eine Transporteinrichtung (4) der Waage derart ansteuert, daß das Poststück in Abhängigkeit von den eingestellten Betriebsparametern und Daten zur weiteren Verarbeitungsstation (80) transportiert wird.
2. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einstellen der dynamischen Waage mittels dreier Wiegepara
meter (Meßbereich, Genauigkeit, Geschwindigkeit) erfolgt, welche in ihrer
Größe voneinander abhängen, so daß die Veränderung eines Parameters
zur Veränderung mindestens eines der anderen Parameter führt, daß die
Veränderung von einer Steuerung (20) der Waage überwacht und über
eine Anzeigeeinheit (88) angezeigt wird.
3. Verfahren, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
Schritte:
- - Feststellen des Überschreitens der gewählten oberen Meßbereichs grenze,
- - Übermitteln eines Befehls von der Steuereinheit an die Antriebseinheit des Transportmechanismus den Brieftransport zu stoppen,
- - Anhalten des Brieftransportes,
- - Feststellen des Ablaufes einer Ausschwingzeit und
- - Auslösen eines erneuten Wiegevorganges, wobei sich die dynamische Waage in einem statischen Zustand befindet,
- - Übermitteln eines Startbefehls von der Steuereinheit an die Antriebseinheit nach Ablauf der Meßzeit für den Weitertransport des Briefes und
- - Übertragen des statisch ermittelten Meßwertes an die Frankiereinheit, um dort den entsprechenden Frankierwert anhand einer Porto gebührentabelle zu ermitteltn und auf das Poststück zu drucken.
4. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Wiegen mit einer Auswertung der Gewichtsmessung erfolgt,
wobei in Abhängigkeit von der Auswertung die Steuerung der dynamische
Waage den Transport des Poststückes zur weiteren Verarbeitungsstation
stromabwärts ohne Veränderung der Poststücktransportgeschwindigkeit
erlaubt oder eine automatische Umschaltung vornimmt, wenn die
Genauigkeitsklasse des ersten Betriebsmodus nicht eingehalten wurde,
und daß der kontinuierliche Betrieb dann mit einer langsameren
Transportgeschwindigkeit fortgesetzt wird.
5. Verfahren, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Auswertung der Gewichtsmessung im ersten Betriebsmodus
der gemessene Gewichtswert anhand eines Schwellwertes überwacht
wird.
6. Verfahren, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der gemessene Gewichtswert anhand eines oberen Schwellwertes
überwacht wird und daß im Ergebnis der Schwellwertüberwachung bei
Unterschreitung des Schwellwertes der Brief weiter transportiert und in
der angeschlossenen Frankiermaschine mit dem voreingestellten Porto
frankiert wird.
7. Verfahren, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der automatischen Umschaltung die Steuerung der Waage die
Transportgeschwindigkeit auf die Größe Null herabsetzt und nach
erneutem Wiegen den Transport des Poststückes fortsetzt.
8. Anordnung zur Steuerung einer dynamischen Waage, mit einer
Wiegezelle, mit Sensoren und mit einer Transporteinrichtung (4), die mit
einer Steuereinheit (20) verbunden sind, wobei an die Waage strom
abwärts eine weitere Verarbeitungsstation (80) angekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß Sensoren (S1, S2) für die Rückmeldung der Poststückposition im Transportweg angeordnet sind,
- - daß die Transporteinrichtung (4) der Waage einen steuerbaren Antrieb (49, 44) umfaßt,
- - daß die Steuereinheit (20) einen Mikroprozessor (21) aufweist, der mit einem Programmspeicher (22) und einem nichtflüchtigen Speicher (23) verbunden ist, wobei der Mikroprozessor (21) derart programmiert ist,
- - daß im nichtflüchtigen Speicher (23) Eingaben, die über ein Eingabe mittel (86) eingegeben wurden, unter Berücksichtigung ausgewählter Versandparameter und/oder Betriebsparameter gespeichert werden und
- - daß das Poststück A in Abhängigkeit von den eingestellten Betriebsparametern und Daten zur weiteren Verarbeitungsstation (80) transportiert wird.
9. Anordnung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Veränderung eines Parameters zur Veränderung mindestens
eines der anderen Parameter im nichtflüchtigen Speicher (23) führt, wobei
eine diskrete Stufung der Parameter eine rasche Ermittlung auf der Basis
entsprechend gespeicherter Daten ermöglicht.
10. Anordnung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verarbeitungsstation (80) eine Frankiermaschine ist, mit deren
Tastatur (86) das Einstellen der dynamischen Waage hinsichtlich ihrer
Betriebsparameter und Daten erfolgt.
11. Anordnung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroprozessor (21) programmiert ist, so daß in den nichtflüchti
gen Speicher (23) Eingaben über ein Userinterface (86, 88) der
Verarbeitungsstation (80) eingegeben werden.
12. Anordnung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transporteinrichtung (4) der Waage einen Motor (49) mit steuer
barer Drehzahl umfaßt, wobei durch die Steuereinheit (20) entsprechende
Steuerbefehle erzeugt werden, durch welche die Transportgeschwindig
keit in der Waage verändert werden kann.
13. Anordnung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transporteinrichtung (4) der Waage einen Gleichstrommotor (49)
mit steuerbarer Drehzahl umfaßt, wobei durch die Steuereinheit (20) die
an den Motor (49) angelegte Betriebsspannung auf eine vorbestimmte
Größe eingestellt wird, so daß die Transportgeschwindigkeit in der
Waage verändert werden kann.
14. Anordnung, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß von der Steuerung (20) die Transportgeschwindigkeit des Post
stückes A in der Waage bis zum Stillstand vermindert werden kann.
15. Anordnung, nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Treiber (26) zwischen Antrieb (49, 44) und
die Steuereinheit (20) geschaltet ist.
16. Anordnung, nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Vielzahl an Sensoren (S1, S2, . . ., . . .) für
die Rückmeldung der Poststückposition im Transportweg angeordnet und
an die Steuereinheit (20) geschaltet sind und daß der Mikroprozessor (21)
zur Bestimmung des für eine Gewichtsmessung wirksamen Transport
weges programmiert ist.
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US09/457,857 US6353192B1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-10 | Method and arrangement for controlling a dynamic scale |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19860295A DE19860295C2 (de) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer dynamischen Waage |
Publications (2)
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