DE3731589A1 - Verfahren und vorrichtung zum verteilen von postgut - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum verteilen von postgutInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verteilen von Postgut, insbesondere von der
Briefpost unterliegenden Postversandstücken unterschiedlicher
Größe und Dicke.
Ein bekanntes Problem der sogenannten Briefpost besteht in
der sehr aufwendigen, insbesondere personalaufwendigen Art
der Sortierung und Verteilung dieses Postgutes, sei es bei
der Zuordnung zu einzelnen Städten und Dörfern oder in den
Städten bzw. Dörfern in der Verteilung und Zuordnung zu
einzelnen Straßen und Endabnehmern.
Es sind Postverteileranlagen bekannt, bei denen insbesondere
Briefe über Bandförderer nach Vor- und Nachsortieren
einzelnen Fächern zugeordnet werden. Dabei wird der in die
Anlage einlaufende Briefe mit einem Code versehen, dieser
Code wird an der entsprechenden Stelle von der Anlage gelesen
und der Brief wird über Verteifördereinrichtungen
dann einzelnen Fächern zugeordnet. Lediglich als Beispiel
sei hier auf folgende deutsche Auslege- bzw. Patentschriften
hingewiesen: 20 55 837, 24 06 886, 25 17 369,
25 27 337, 25 28 978, 26 59 002, 27 12 907, 27 58 007,
28 51 545, 29 18 322 und 32 05 652.
Gemeinsam ist den bekannten Lösungen, daß diese im Prinzip
nur für eine ganz beschränkte Zahl von Briefformaten
gleichzeitig eingesetzt werden können. Größen- Dicken- und
Abmessungsvarianten können mit derartigen Anlagen in der
Regel nicht verarbeitet werden. Völlig ungeeignet sind
derartige Anlagen auch für den Versand von Zeitschriften,
Drucksachen od. dgl.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, völlig heterogene
Postgüter zu sortieren und in sortierter Form zusammenzufassen,
wobei in der gleichen Anlage eine Grobsortierung
ebenso möglich sein soll wie eine Feinsortierung.
Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese
Aufgabe gemäß der Erfindung durch die folgenden Schritte
gelöst:
- 1. Das Postgut wird zunächst aus Aufnahmebehältern od. dgl. einzeln entnommen und dann einer einem Förderer zugeordneten Palette zugeführt, wobei dieser Palettenförderer eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Ebenen überstreicht;
- 2. die insbesondere als Gabelpalette ausgebildete Palette übergibt das Postgut einer Einzeltransporteinheit, wobei die Einzeltransporteinheit einen Teil eines weiteren Förderers bildet;
- 3. an anderer Stelle wird von der Einzeltransporteinheit des weiteren Förderers das Postgut über eine Entnahmeeinrichtung einer weiteren Transporteinheit zur Aufnahme einer Mehrzahl von Postgütern übergeben und
- 4. nachfolgend wird diese gefüllte Transporteinheit zu einer weiteren Bearbeitung von Postgütern abgeführt.
Mit der Erfindung wird der Sortiervorgang einschließlich
des Transportes auf ein individuelles Transportsystem übertragen
mit den daraus sich ergebenden Möglichkeiten, vom
zu transportierenden Gut weitestgehend unabhängig zu sein,
d. h. Formate, Gewichte, Abmessungen u. dgl. können im wesentlichen
unberücksichtigt bleiben.
Aus einer Anlieferungsbox, hierbei kann es sich um eine am
Ende der Maschine bereitgestellte identische Palette handeln,
wird über einen Vereinzelner jedes Postgut einem Individualförderer
zugeführt, hier als Gabelpalette bezeichnet,
durch entsprechende Codiereinrichtungen kann dann
jederzeit die Position des bestimmten Postgutes ermittelt
werden, vom Einzelgabelförderer wird dann das Postgut wiederum
einer bestimmten Sammelpalette sortiert zugeführt,
hier unter Zwischenschaltung eines weiteren individuellen
Fördermittels.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Poststücke
Tranporteinheiten zugeführt werden, die sowohl zur Beschickung
der Vereinzelungsstation der Postgüter als auch
zur Aufnahme der Postgüter nach Vereinzelung in sortierter
Folge geeignet sind.
Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß mit dem Verfahren
zunächst in einem ersten Durchgang eine Grobsortierung in
Einzelpaletten erfolgt. Diese können dann im Kreislauf geführt
der Vereinzelungsstation nachfolgend für eine Zweitsortierung
zugeführt werden. Durch eine entsprechende Umprogrammierung
kann dann das vorsortierte Postgut nachsortiert
werden. Grundsätzlich können diese Sortierzyklen
mehrfach gefahren werden.
Die Erfindung sieht zur Lösung der gestellten Aufgabe auch
eine Vorrichtung vor, die sich insbesondere durch eine Vereinzelungsstation
für das Postgut mit Einzelstückförderung,
einen Endlosförderer für eine Vielzahl von Einzelpostgütern
sowie Übernahmeeinrichtungen einzelner Postgüter
in Behälter auszeichnet, wobei eine Einrichtung zur
Zielerkennung des einzelnen Postgutes mit Postionserkennung
im Endlosförderer und gezielter Entnahme in die Postgutbehälter
vorgesehen ist.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorteile, die weiter
oben zur Verfahrensweise angegeben wurden, in gleicher Weise
auch für die hier beanspruchte Vorrichtung gelten.
Weitere besondere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So ist die Vorrichtung mit einer Einrichtung zur
Größen- und/oder Dicken- und/oder Zielerkennung des jeweiligen
zu vereinzelnden Postgutes oder bereits vereinzelten
Postgutes ausgerüstet.
Die Vereinzelungseinrichtung weist eine Greifeinrichtung
mit einer Abtstreifeinrichtung auf, sie kann mit einem zusätzlichen
Schwingantrieb ausgerüstet sein und/oder mit sogenannten
Formartschickanen, die in der Schräglage des dort
das unsortierte Postgut aufnehmenden Containers bereits
durch Größenschablonen mechanisch eine gewisse Größenvorsortierung
gewährleisten.
Zweckmäßig kann es sein, wenn zum Ergreifen des oberen Poststückes
eine kombinierte pneumatische und mechanische
Greifeinrichtung vorgesehen ist, derart, daß beispielsweise
durch den pneumatischen Förderer das obere Poststück
nur ein kurzes Stück aus dem Stapel gezogen oder angehoben
wird, um dann vollständig von der mechanischen Greifeinrichtung
ergriffen zu werden, was den Vorteil hat, daß die
pneumatische Greifeinrichtung nur geringe Kraft aufwenden
muß, da sie das Gesamtgewicht des Postgutes nicht zu
transportieren hat.
Durch eine Format- und Dickenerkennungseinrichtung an der
Anlage können dabei die unterschiedlichen Sauggreifer angesteuert
werden, d. h. es werden nur soviele aktiviert und
in ihrer Leistung gesteuert, wie die gerade greifende
Briefgröße dies notwendig macht.
Zweckmäßig ist es auch, die Transporteinheit für die einzelnen
Postgüter zur Verteileranlage als Gabelpaletten auszubilden,
d. h. das einzelne Postgut wird auf einer Gabel
oder einem Gabelkäfig abgelegt. Vorteilhaft ist dabei, die
Gabel bzw. den Gabelkäfig um wenigstens zwei Achsen bewegbar
auf einer Transportpalette anzuordnen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein weiterer Endlosförderer
mit einer Vielzahl von einzelnen Aufnahmepositionen, die
z. B. ebenfalls wiederum als Gabelkorb ausgeschaltet sein
können, vorgesehen ist, etwa als im wesentlichen oval gestalteter
mehretagiger umlaufender Förderer z. B. mit 1000
Ablageplätzen. Um hier synchron die einzelnen Postgüter in
den einzelnen Etagen ablegen zu können, ist wenigstens eine
Synchronisationsstrecke vorgesehen. Vorteilhaft ist dabei
eine Mehrfachschleifenbahn für die Gabelpaletten, um
die einzelnen Etagen zu überdecken.
Um aus den Gabelkörben des Zwischenförderers das Postgut
wiederum entnehmen zu können, sind Übernahmeeinrichtungen
vorgesehen, die ebenfalls mit Gabelzinken ausgerüstet sein
können. Diese können das Postgut aufnehmen und einem Sammelbehälter
zuführen.
Ein besonderer Vorteil in der etagenmäßigen Aufteilung des
Zwischenförderers besteht darin, daß man Zonen bilden
kann, etwa je vier Etagen zusammenfassen kann, die jeweils
von einer an einer Position vertikal verfahrbaren Entnahmeeinrichtung
überdeckt werden können, d. h. eine Entnahmeeinrichtung
kann jeweils vier Etagen bearbeiten.
Es versteht sich von selbst, daß die Vorrichtung mit einer
elektronischen Datenverarbeitungsanlage gekoppelt ist, die
alle Zuordnungs- und Steuerungsprobleme übernimmt.
Eine derartige Steuerung reicht von der möglichen Codierung
und Erkennung des einzelnen Poststückes, der Zuordnung
des jeweiligen Individualgabelförderers, der Ablage
im Zwischenförderer und der gezielten Entnahme aus diesem
Zwischenförderer und Zuordnung zu einem Postgutbehälter,
dessen Codierung und Zuführung zu einer Weiterverarbeitung
ggf. zu einem weiteren Durchlauf durch die Vorrichtung, um
eine verfeinerte Sortierung nachfolgen zu lassen.
Die Steuerung kann dabei so getroffen sein, daß gerade im
Zwischenförderer, der von den Entnahmeeinrichtungen beaufschlagt
ist, bereits eine Vorlagerung bei der Ablage vorgenommen
wird, so daß die einzelnen Entnahmeeinrichtungen
nicht bei der Bearbeitung eines Sortiervorganges große Wege
zurücklegen müssen. Vorablage kann so getroffen sein,
daß z. B. ein Zielort auch in einer Etage des Zwischenförderers
gleich abgelegt wird. Die Entnahmeeinrichtung kann
dann in einer Position verharren.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich insbesondere aber auch aus der der Figurenbeschreibungen
folgenden Systembeschreibungen sowie aus der
Zeichnung, anhand der die Erfindung beispielsweise näher
erläutert ist. Diese zeigt in
Fig. 1 eine räumliche Prinzipdarstellung eines Ausschnittes
der Vorrichtung,
Fig. 2 eine Prinzipübersicht der Vorrichtung ebenfalls in
räumlicher Darstellung im abgeänderten Maßstab und
in den
Fig. 3 bis 14 Vorrichtungsteile in wiederum abgeändertem
Maßstab nämlich in
Fig. 3 einen Teil einer Vereinzelungsstation, in
Fig. 4 eine Detailansicht aus Fig. 3,
Fig. 5 ein als Gabelpalette gestaltetes Fördermittel,
Fig. 6 eine Codierstation mit zwei Fördermitteln,
Fig. 7 eine Synchronisations- und Übergabestrecke zwischen
einem Fördermittel auf ein Zwischenfördermittel
durch Gabelpaletten,
Fig. 8 die Aufsicht auf das Zwischenfördermittel in vereinfachter
Darstellung gemäß Pfeil I in Fig. 9,
Fig. 9 eine Seitenansicht des Zwischenförderers in
vereinfachter Darstellung,
Fig. 10 eine Teilansicht einer Übernahmevorrichtung im Bereich
des Zwischenfördermittels gemäß Pfeil X in
Fig. 11,
Fig. 11 eine stirnseitige Aufsicht auf die Übernahmeeinrichtung
gemäß Fig. 10 mit einem Teil des
Zwischenfördermittels,
Fig. 12 und 13 die Detailzeichnungen einer Übernahmeeinrichtung
am Zwischenfördermittel,
Fig. 14 eine Aufsicht auf einen Palettenförderer als Element
der Übernahmeeinrichtung sowie in
Fig. 15 rechte Figurenhälfte die vergrößerte Darstellung
einer möglichen Palettenausbildung sowie in
Fig. 15 linke Figurenhälfte in verkleinerter Darstellung
mögliche Palettenstrukturen.
Anhand der Fig. 1 und 2 seien zunächst die Hauptstrukturen
der allgemein mit 1 bezeichneten Vorrichtung beschrieben.
Um nicht näher bezeichnetes Postgut zu sortieren, wird dieses
in Paletten 2 angeliefert und einer Vereinzelungsstation
3 zugeführt, wobei in Fig. 1 hier zwei derartige Stationen
dargestellt sind, die mit 3 bzw. 3′ bezeichnet wurden.
Das Postgut wird von den Vereinzelungsstationen, die
weiter unten etwas näher beschrieben sind, Einzeltransportpaletten
4 aufgegeben, die über einen Einzelstückförderer
5 einem Zwischenförderer 6 zugeführt werden.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Zwischenförderer 6 als
umlaufender Endlosförderer gestaltet mit einer Vielzahl
von Einzelaufnahmen 7 für Einzelpostgüter. Um eine Synchronisation
zwischen dem umlaufenden Zwischenförderer 6 einerseits
und dem Einzelgutförderer 5 andererseits zu erreichen,
ist wenigstens eine Synchronisationsstrecke 8 vorgesehen,
der Übernahmevorgang ist in Fig. 1 mit dem Pfeil 9
angedeutet.
Erkennbar ist der Endlosförderer mit einer Mehrzahl von
Ebenen ausgerüstet, die mit den Einzelaufnahmen 7 ausgerüstet
sind. Im dargestellten Beispiel sind zwei je vierstöckige
Ebenen 10 und 10′ dargestellt. Um alle Ebenen
bzw. alle Etagen dieser Ebenen bedienen zu können, ist der
Einzelstückförderer mit einer Mehrzahl von Förderschleifen
11 versehen, derart, daß das einzelne Postgut in jede gewünschte
Etage verbracht werden kann, um dort synchronisiert
übergeben werden zu können.
Um die Beschreibung etwas zu erleichtern, wird die Gesamtheit
aus Vereinzelungseinrichtungen 3, Einzelförderpaletten
4, Einzelförderer 5 mit Synchronisationsstrecke 8 und
den Übergabeschlaufen 11 als Eingabeeinheit (Input-Modul)
12 bezeichnet. In Fig. 2 sind eine Mehrzahl von parallel
angeordneten Eingabeeinheiten 12 dargestellt. Das jeweilige
Eingeben ist durch die entsprechenden Pfeile symbolisiert
worden. Neben dem Zwischenförderer 6 mit seinen Einzelaufnahmen,
es kann sich dabei z. B. um 1000 solcher Einzelaufnahmen pro Förderer
handeln, ist mit einer Vielzahl
von allgemein mit 13 bezeichneten Ausgabeeinheiten (Output-Module)
mit entsprechenden Übernahmevorrichtungen, in
Fig. 12 allgemein mit 14 bezeichnet, ausgerüstet.
Diese Übernahmevorrichtungen übernehmen das auf den Einzelaufnahmen
7 abgelegte einzelne Postgut und legen es in
Postgutbehältern 15 ab. Sind diese gefüllt, werden sie
über zusätzlich vorgesehene Transportanlagen 16, in Fig. 2
ist je eine derartige Anlage am unteren Ende jeder Etage
10 bzw. 10′ vorgesehen, entsorgt. Über die gleichen Förderer
16 werden auch leere Postgutbehälter der Vorrichtung
zugeführt. Letzteres ist durch Pfeil 17 in Fig. 2 angedeutet.
Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 seien einige Einzelheiten
der Vereinzelungsstation 3 erläutert:
Eine, allgemein mit 18 bezeichnete, mit Postgütern unterschiedlicher
Größe und Dicke bestückte Palette 2, die hier
als Postgutbehälter 15 dargestellt ist, wird einem Rütteltisch
od. dgl. 19 zugeführt und in spezieller Winkellage
dort gehalten, wie dies die Fig. 3 und 4 andeuten. Eine
Seite am Rütteltisch 19 ist mit stufenweise abgesetzten
Formatschikanen 20 ausgerüstet, die ein unterschiedlich
tiefes Eintauchen des Postgutes ermöglichen, wie die Frontansicht
Fig. 4 darstellt, wobei diese Anordnung besondere
Vorteile für optische Erkennungseinrichtungen hat, die
hier nicht näher dargestellt sind.
Zur Übernahme des jeweils oberen Poststückes, die Poststücke
werden nach oben durch ein nicht näher dargestelltes
Vortreibmittel 21 angehoben, ist eine allgemein mit 22
bezeichnete Greifeinrichtung vorgesehen, die an einem Portal
23 gemäß Doppelpfeil 24 verfahrbar ist und deren Greifteller
25 an einem Support 26 gemäß Doppelpfeil 27 zusätzlich
verfahren und gemäß Doppelpfeil 28 verschwenkbar angeordnet
ist. An der Unterseite des Supportes 25 ist eine
Vielzahl von Saugnäpfen 29 vorgesehen, an einem stirnseitigen
Ende mechanische Greifer 30, die hier nur angedeutet
sind.
Die Wirkungsweise der Greifeinrichtung 22 ist dabei die
folgende:
Nach automatischer Formaterkennung des oberen Poststückes
wird der Support 25 über das Poststück verfahren und soviel
Saugnäpfe 29 aktiviert, wie dies der aktuellen Brief-
oder Postgutgröße und Gewicht entspricht. Danach zieht die
Greifeinrichtung 22 das obere Postgut auf einen Stütz- und
Abstreifmechanismus 31, um es dann mit den mechanischen
Greifern 30 voll zu ergreifen, womit erreicht wird, daß
die Saugnäpfe 29 nur eine geringe Leistung für den Seitenschub
aufbringen müssen. Das Postgut wird dann auf eine
Traggabel 23 verschoben, die um wenigstens 2 Achsen verschwenkbar
an der Transportpalette 4 angeordnet ist.
Diese Transportpalette 4 ist in Fig. 5 näher beschrieben.
Diese Transportpalette 4 wird insgesamt auch als Gabelpalette
4 bezeichnet, weil sie mit einer Traggabel 32 ausgerüstet
ist, die, wie oben bereits erwähnt, um wenigstens
zwei Achsen schwenkbar ist, was mit den Doppelpfeilen 33
und 34 in Fig. 5 angedeutet ist. Der mit 35 bezeichnete
Grundkörper der Gabelpalette 4 ist einem Förderersystem 5
angepaßt. Über entsprechende Steuerung kann die Traggabel
32 aus der mit Pfeil 36 angedeuteten Fahrtrichtung nach
außen geschwenkt werden, sei es zur Codierung, wie dies in
Fig. 6 angedeutet ist.
Die Verschwenkung erfolgt hier in der Weise, daß sie lesbar
die Postgüter vor einem Codierplatz schwenken, an dem
beispielsweise eine Person über eine Codiereinrichtung 37
die Zielorte eingibt. Wesentlich ist dabei, daß der Brief
selbst nicht codiert werden muß, da dieser Hinweis direkt
der Gabelpalette 4 bzw. 4′ zugeordnet werden kann und auch
den sonstigen Anlageteilen. Durch den Einzeltransport ist
die jeweilige Erkennung des transportierten Postgutes
möglich.
Fig. 7 zeigt den Übergabebereich der Postgüter von den
Gabelpaletten 4 auf Einzelaufnahmen 7 am Zwischenförderer
6. Diese Einzelaufnahmen 7 sind im dargestellten Beispiel
ebenfalls gitterartig gestaltet. Über die Synchronisationsstrecke
des Einzelförderers 5 entspricht die Geschwindigkeit
der Gabelpaletten 4 derjenigen der Einzelaufnahme 7.
Nun schwenkt die Gabel 32 mit dem Postgut 18 von oben nach
unten durch den entsprechenden Gabelkorb 8 der Einzelaufnahme
7, der Beginn dieses Schwenkvorganges ist mit der
Position 1 im Kreis in Fig. 7 angedeutet. Die genaue Übergabeposition
ist in Fig. 7 mit 2 im Kreis bezeichnet, das
nach Untendurchschwenken der Gabel 32 durch den Gabelkorb
38 zeigt die Position 3 im Kreis in Fig. 7.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den Zwischenförderer 5 als Endlosförderer
mit mehreren Etagen von Einzelaufnahmen 7, die
jeweils zu Einheiten 10 bzw. 10′ zusammengefaßt sind. Unterhalb
dieser Einheit befinden sich zusätzliche Fördermittel
16, die in Aufsicht in Fig. 14 dargestellt sind,
aus Darstellungsgründen in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben
wurden. Ja nach Höhe, Länge und Bestückungsdichte ist erkennbar,
daß der Einzelförderer mit einer Vielzahl von
Einzelaufnahmen 7 ausgerüstet werden kann, die dann individuell
entleert bzw. entnommen werden können.
Eine derartige Entnahmeeinrichtung, allgemein als Ausgabeeinheit
13 bezeichnet, ist in den Fig. 10 bis 13 näher dargestellt.
Die Ausgabeeinheit 13 weist vertikal verfahrbare
Übernahmevorrichtungen 14 auf, deren Verfahrbarkeit durch
die Doppelpfeile 39 in Fig. 10 angedeutet ist. Diesen
Übergabevorrichtungen zugeordnet ist jeweils ein Postgutbehälter
15. Ist dieser voll, wird der nach unten auf den Förderer
16 abgesetzt und ein leerer Behälter wird aufgenommen.
Bezugnehmend auf die Fig. 12 und 13 sei hier kurz der Entnahmevorgang
geschildert:
Die Übernahmevorrichtung 14 ist mit einem Gabelgreifer 40
an einem Kurbeltrieb 41 ausgerüstet. Sie ist, wie bereits
erwähnt, vertikal verfahrbar. Dies bedeutet, daß der Entnahmevorgang
nicht synchronisiert mit dem umlaufenden Endlosförderer
6 vorgenommen wird, sondern in einer so kurzen
Zeit, wie das Vorbeistreifen des jeweils zu entleerenden
Faches 7 dies möglich macht. Die überstrichene Entnahmefläche
ist in Fig. 13 schattiert angelegt und mit 42 bezeichnet.
Durch das sehr schnelle Ausheben drückt sich das Postgut
an die Gabel 40 und bleibt somit positioniert. Das
Postgut wird dann nach hinten abgelegt gegen eine verschiebbare
Rückwand 43 des Postgutbehälters 15, die synchron
gemäß Füllstand nach hinten verschiebbar ist. Es
kann zusätzlich ein Anschlag oder eine Schikane 44 vorgesehen
sein, die das Nach-vorne-ausfallen des Postgutes
verhindert und synchron auf- und abschwenkt, wenn Postgut
eingelesen wird.
In Fig. 14 ist zusätzlich noch der Zwischenförderer 6
in Aufsicht dargestellt mit zwei Leerplätzen 45, leeren Postgutbehältern
15 und gefüllten Postgutbehältern 15′. Die
leeren Postgutbehälter 15 werden über eine Zuführbahn 46
dem Förderer 16 und damit ihrem Bestimmungsort zugeführt,
die vollen Behälter 15′ werden über eine Abführstrecke 47
entnommen und ggf. erneut an den Anfang der Vorrichtung
der Vereinzelungsstation 3 zugeführt.
In Fig. 15 ist die Möglichkeit dargestellt, wie ein Postgutbehälter
15 gestaltet sein kann. Auf einer mit einer
Vielzahl von Stecklöchern 48 versehenen Grundplatte 49
sind Front- und Rückseiten 50 in unterschiedlichen Positionen
einsteckbar, was durch die strichpunktierten Linien
angedeutet ist. Bei Postgut reicht häufig eine derartige
Anordnung, wie die links dargestellten Figuren zeigen.
Ein Postgutbehälter 15 kann z. B. mit einer Schrumpffolie
51 umgeben sein mit einem übergestülpten Deckel 52 oder
mit einer andersartigen Umhüllung 53, wie dies in der linken
Figurenhälfte Fig. 15 angedeutet ist. Es können Transportnocken
und/oder Codiernocken 54 an der Bodenplatte 49
vorgesehen sein u. dgl. mehr. Nachfolgend ist eine detaillierte
Systembeschreibung wiedergegeben, der weitere Merkmale
und Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.
Gliederung | |
1. | |
Gesamtsystem | |
1.1 | Sorter Concept |
1.2 | Arrangement |
2. | Beschreibung der mechanischen Teilsysteme |
2.1 | Systembehälter |
2.2 | Input-Module |
2.2.1 | Funktionsbeschreibung |
2.2.2 | Vereinzeler |
2.2.3 | Conveyer |
2.2.4 | Pallet |
2.2.5 | Bar Code Reader (von IPA beschrieben) |
2.2.6 | Video Keying Station (von IPA beschrieben) |
2.2.7 | Manuel Keying Station (von IPA beschrieben) |
2.2.8 | Coding (von IPA beschrieben) |
2.3 | Transporter |
2.4 | Output-Module |
2.5 | Container Supply |
2.5.1 | Funktionsbeschreibung |
2.5.2 | Container Transport |
2.5.3 | Container Zu- und Abführungsstrecke |
2.5.4 | Container Labeling |
3. | Electrical Components |
3.1 | Behälter Vor- und Entsorgung |
3.2 | Input-Modul |
3.2.1 | Conveyer |
3.2.2 | Vereinzeler |
3.3 | Transporter |
3.4 | Output-Module |
4. | ALS-Control- and Administration System |
4.1 | Software Structure |
4.1.1 | Control System |
4.1.1.1 | Central Control Processor |
4.1.1.2 | Container Supply Processor |
4.1.1.3 | Input-Module Processor |
4.1.1.4 | Transporter Processor |
4.1.1.5 | Output Group Processor |
4.1.2 | Administration System |
4.1.2.1 | MIS |
4.1.2.2 | Operator Interface |
4.1.2.3 | Diagnostic System |
4.1.2.4 | Event Processor |
4.1.2.5 | Configuration Manager |
4.1.2.6 | Sort Program Manager |
4.1.2.7 | Communication Interface |
4.2 | Hardware Structure |
4.3 | Development Environment |
4.3.1 | Methods |
4.3.2 | Tools |
5. | Verfügbarkeit |
Die heterogene Zusammensetzung der Briefsendungen, die hohe
Systemleistungen und angestrebte Verfügbarkeit des Advanced Letter
Sorter (ALS) haben neben den anderen Anforderungen zu einem
Lösungsprinzip geführt, das sich durch folgende Eigenschaften
auszeichnet:
- - modular und damit klar strukturierter, funktional getrennter Aufbau,
- - Kombinationen von neuen, modifizierten und bewährten Techniken,
- - parallele Anordnung von Komponenten, um durch die Aufteilung des Sendungsstromes in mehrere Einzelströme niedrige Geschwindigkeiten und größere Zeitintervalle einsetzen zu können,
- - formschlüssige Übergabe der Postsendungen bei Handhandungs- und Umschlagvorgängen
- - Vermeidung von Friktionstransportabläufen aufgrund der heterogenen Zusammensetzung der Briefsendungen; es wird immer ein stück- und einzelbezogener Transportmechanismus eingesetzt
- - der flexible, modulare Aufbau des Gesamtsystems erlaubt eine optimale Systemkonfiguration entsprechend wechselnde Anforderungsprofile (Anzahl Input-Module, Anzahl Zielorte, Systemdurchsatz)
Das ALS besteht aus den Komponenten (Bild 1)
- - Container,
- - Input-Modul,
- - Transporter,
- - Output-Modul und
- - Container-Supply.
Im ALS (Bild 2) werden 8 Input-Module eingesetzt, die neben
anderen Komponenten mit je 2 Vereinzelern und einem taktungebundenen
Fördersystem ausgestattet sind. Die Briefbehälter, in denen
die Postsendungen gestapelt und teilweise ausgerichtet vorliegen,
werden manuell in das jeweilige Input-Modul geschoben.
Über die Vereinzeler werden die Sendungen auf das mit Spezialpaletten
ausgerüstete Fördersystem gebracht und können, auf 8 Ebenen
verteilt, dem Transporter zugeführt werden. Der Transporter,
ein Schalenförderer mit 8 Ebenen, läuft stetig um und bringt
die Postsendungen zu den einzelnen Zielorten. Für jeden der 152
Zielorte (150 Zieladressen und 2 zentrale Rejects) existiert ein
Output-Modul, ein vertikal verfahrbares Handhabungsgerät, welches
die gewünschte Sendung aus bis zu 4 Ebenen des Transporters
entnehmen und geordnet in einen mitgeführten Behälter abgeben
kann. Ist ein Zielbehälter gefüllt, so verfährt das Handhabungsgerät
des Output-Moduls in eine untere Übergabeposition und setzt
den Behälter auf einen unter den Output-Modulen angeordneten
Förderer. Anschließend wird ein Leerbehälter vom Förderer
übernommen. Das getaktet umlaufende Behälterfördersystem (Container-Supply)
zur Ver- und Entsorgung der Output-Module holt
sich die Leerbehälter aus einem Eingabepuffer und bringt die
gefüllten Behälter in eine Ausgangsstrecke.
Das ALS Concept ist derart gestaltet, daß durch die Parallelanordnung
von 8 Förderebenen im Transporter niedrige Geschwindigkeiten
gefahren werden können, die ein hohes Maß an Verfügbarkeit
garantieren. Ebenso werden die notwendigen Handhabungs- und
Umschlagsvorgänge langsam und somit sicherer.
Aufgrund der Möglichkeit mit jedem der 8 Input-Module auf alle
8 Ebenen des Transporters zu übergeben, sind unterschiedliche
Steuerungsstrategien einsetzbar. Damit ist ein sehr flexibles,
auf wechselnde Anforderungen reagierendes Systemverhalten
möglich. Überlastung einer Ebene und Staugefahr in einem der
Input-Module können daher vermieden werden. Außerdem ist es
möglich, einzelne Zieladressen festen Transporterfachebenen
zuzuordnen. Hierdurch wird vermieden, daß ein Output-Modul im
Normalbetrieb Postsendungen aus unterschiedlichen Transporterfachebenen
entnehmen muß. Dieses würde erst erforderlich, wenn
überdurchschnittlich große Mengen für einen Zielort anfallen. Um
die gleichmäßige Auslastung des Transporters zu erreichen, würden
in diesem Fall auf eine oder mehrere zusätzliche Transportebenen
ausgewichen. Eine Verlegung von anderen Zieladressen aus der
überlasteten Ebene ist ebenfalls möglich, um die Ebenenwechsel
der Output-Module zu minimieren.
Der Systembehälter besteht aus den Komponenten
- - Systemboden
- - Steckwände
- - Abdeckung
Innerhalb des ALS werden nur die Systemböden mit steckbarer
Rückwand eingesetzt, vordere Steckwand und Abdeckung sind
lediglich für den Transporter außerhalb der Maschine erforderlich.
Der Systemboden (Bild 3, Nr. 1) ist mit einer Verzahnung an der
Vorder- und Hinterkante und einem Lochraster an den Seitenkanten
versehen. Das Lochraster dient zum einfachen Einsetzen der
Steckwände (Arretierung über Schnappverschlüsse). Durch das
Raster können auch Postsendungen in nur teilweise gefüllten
Behältern unter Beibehaltung der Stapelordnung außerhalb des ALS
transportiert werden.
Die Steckwände (Bild 3, Nr. 2) werden i. d. R. manuell in den
Systemboden eingesetzt bzw. herausgenommen. Sie stützen den
Stapel der Postsendungen an der Front- und Rückseite ab. Durch
anbaubare Schappverschlüsse können die Steckwände auch als
Handgriffe für manuelles Handling verwendet werden. Die Steckwände
können so ausgeführt werden, daß die Stapelfähigkeit der
Behälter auch bei einfachen und unterschiedlichen Abdeckungen
erhalten bleibt.
Die Abdeckung (Bild 3, Nr. 3.1-3.3) kann wahlweise als Umschrumpfung
oder Umwicklung, als Deckel, der von oben über
Systemboden und Steckwände gestülpt wird oder als Einschubkassette
ausgeführt werden. Die Abdeckungen dienen als Schutz für
die Briefsendungen bei Transport außerhalb des ALS.
Das Label zum Kennzeichnen eines Sendungsstapels kann am Systemboden,
an vorderer oder hinterer Steckwand oder an der Abdeckung
am Ende der Pufferstrecke durchgeführt werden. Die Systembehälter
können anschließend in einem Magazinwagen oder Stetigförderer
abtransportiert werden, neue zu sortierende Postsendungen auf dem
gleichen Weg zum ALS gebracht werden.
Technische Daten
modularer Systembehälter für geordneten Stofftransport
modularer Systembehälter für geordneten Stofftransport
Abmessungen:
ca. 0,60×0,39×0,22 (Länge×Breite×Höhe)
ca. 0,60×0,39×0,22 (Länge×Breite×Höhe)
Material:
┤ Systemboden: Kunststoff oder Blech
┤ Steckwände: Kunststoff oder Blech
┤ Abdeckung: Folie, Karton, Kunststoff oder Blech
┤ Systemboden: Kunststoff oder Blech
┤ Steckwände: Kunststoff oder Blech
┤ Abdeckung: Folie, Karton, Kunststoff oder Blech
Das Input-Modul übernimmt
- - das Vereinzeln,
- - das Erkennen eines vorhandenen bar codes auf der vereinzelten Sendung,
- - das direct-view oder remote-view Keying,
- - das code printing und
- - die Übergabe der vereinzelte Objekte an den Transporter.
Das Input-Modul besitzt mechanische Schnittstellen:
- - die Stoffeingabe in normierten Behältern
- - die Übergabe zum Transporter
- - den manuellen Arbeitsplatz bei direct-view Keying.
Der ALS verfügt über insgesamt 8 Input-Module (4×direct view
Keying, 4×remote view Keying). Die technische Ausführung der
acht Input-Module ist weitgehend identisch. Sie unterscheiden
sich lediglich durch das wahlweise Vorhandensein eines direct
view Keying-Arbeitsplatzes oder einer Video Kamera. Während beim
direct-view Keying die Keyer ihren Arbeitsplatz direkt am Input-Modul
einnehmen, werden die remote-view-Arbeitsplätze separiert
in einem ergonomisch gestalteten Raum zusammengefaßt. Die
Vereinzelungsleistung jedes Input-Moduls schwankt zwischen 0,2
bis 1,4 Sendungen/Sekunde.
Das Input-Modul besteht aus den Teilsystemen (Bild 4)
- - Vereinzeler mit den Baugruppen
Behälterzuführung (1) und Entnahmevorrichtung (2) (2 Vereinzeler pro Input-Modul) - - pallet (3)
- - Conveyer (4), auf dem pallets (3) umlaufen
- - bar code reader (5), der vereinzelte Sendungen auf Vorhandensein von bar code überprüft
- - Video Kamera (6) (wahlweise) bei video remote Keying
- - direct view Keying (7) (wahlweise) als manueller Arbeitsplatz gestaltet
- - code printer (8) zur Aufbringung des bar codes
- - bar code reader (9), der den in (8) aufgebrachten code überprüft (baugleich mit (5))
- - Übergabebereich (10), in dem der auf der Palette (3) befindliche Brief synchron mit dem Transporter (11) läuft und formschlüssig übergeben wird (dargestellt ist nur der Übergabebereich der obersten Ebene, analog existiert er für die 7 darunterliegenden Ebenen)
- - transporter (11), ein umlaufender Horizontalförderer mit jeweils 8 Fächern übereinander.
Bei der Auslegung der Input-Module müssen folgende Problemstellungen
gelöst werden:
- - Die Vereinzelung des Stoffes, der als teilungsgerichteter Stapel im Container vorliegt.
- - Die vereinzelten Sendungen werden asynchron in den Kreislauf des Input-Moduls eingegeben, müssen aber synchron an den Transporter übergeben werden.
- - Die Übergabe der vereinzelten Sendungen (Stelle 2) vom Vereinzeler auf die Förderstrecke des Input-Moduls erfolgt aus Sicherheitsgründen auf stehende pallets.
- - Beim direct-view-Keying müssen die vereinzelten Briefe ebenfalls gestoppt und aufgepuffert werden.
- - Jedes Input-Modul soll die Sendung wahlfrei auf eine der acht übereinanderliegenden Ebenen des Transporters übergeben können; der Conveyer (4) muß sich in seiner Streckenführung entsprechend gestalten lassen.
- - Im Bereich des code printing müssen die Briefe mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit an dem code printer vorbeifahren.
- - Beim remote-view-Keying muß zwischen der Bildaufnahme durch die Video Kamera (6) und dem code printer eine Zeitspanne von minimal 9 sec liegen. Diese Zeitspanne wird für die Auswertung des Video-Bildes zur Verfügung gestellt.
Postsendungen unterschiedlichster Art lt. Ausschreibungsunterlagen
werden teilausgerichtet in Containern an den Vereinzelner
übergeben.
Die manuelle Beschickung der Container liefert folgenden Ausgangszustand
des Stoffes für den Vereinzeler:
- - die Briefe liegen mit definierter Toleranz an 2 Kanten an
- - das Label liegt frontseitig
- - unterschiedliche Briefe liegen in beliebiger Reihenfolge hintereinander.
Der Vereinzeler besitzt folgende mechanische Schnittstellen
Die Postsendungen sind in Containern gestapelt. Die vollen
Container werden auf der Eingabeseite des Vereinzelns manuell
eingesetzt. Die entleerten Container werden manuell entnommen und
dem Container-Kreislauf als Leercontainer zugeführt.
Die vereinzelten Sendungen werden auf eine leere Palette des
Input-Fördersystems abgegeben. Die Paletten werden an einer
festen Abgabeposition für den Vereinzelner bereitgestellt.
Der Vereinzelner besteht aus den Teilsystemen
- - Behälterzuführung
- - Entnahmevorrichtung
- - Greifer
- - Handhabungsgerät
- - Abstreifer
Die Behälterzuführung stellt die Eingangsseite des Input-Moduls
für die vollen Container dar. Die Container werden
manuell eingesetzt.
Der Sendungsstapel gelangt mit der Bodenplatte und der
Rückwand des Containers auf die Behälterzuführung des
Vereinzelners (Bild 5). Die Führung des Sendungsstapels
geschieht an der Unterseite durch den Containerboden und
seitlich durch eine Wand des Vereinzelners. Die beiden
Führungsflächen verlaufen rechtwinklig zueinander. Die
Sendungen werden in zwei Ebenen geneigt gefördert. Die
Unterkanten der Sendungen liegen nicht horizontal, sondern
um einen kleinen Winkel β geneigt, um ein Andrücken der
Seitenkanten der Sendungen gegen die Seitenwand des Vereinzelners
zu bewirken. Die Behälterzuführung liegt in ihrer
Förderrichtung ebenfalls nicht horizontal, sondern um einen
Winkel geneigt, so daß die Sendungen ansteigend gefördert
werden, wodurch ein Umfallen der vorderen Sendungen
vermieden wird. Die Vorschubeinheit wird von einem Erregermechanismus
in Schwingungen versetzt. Durch die feste
Anbindung des Containerbodens an den Vorschubmechanismus
werden die Schwingungen an den Sendungsstapel übertragen,
wordurch eine verbesserte Ausrichtung der Sendungen zu den
beiden senkrechten Anlageflächen (Containerboden und Seitenwand
des Vereinzelners) erzielt wird. Ferner werden durch
die Vibration Relativbewegungen zwischen den einzelnen
Sendungen erzeugt, die eine Trennung der Sendungen voneinander
unterstützt.
Die Seitenwand des Vereinzelers verfügt an ihrem Ende über
einstellbare Formatschikanen. Hierdurch werden die senkrechten
Kanten der Sendungen in mehrere Größenklassen
aufgeteilt, um eine Formatklassifikation für den folgenden
Vereinzelungsvorgang zu gewährleisten. Der Vorschubmechanismus
wird über eine Sensorik so angesteuert, daß sich die
vorderste Sendung an der Entnahmeposition befindet.
Der Greifer ist als Kombination von Sauggreifer und mechanischem
Greifer ausgeführt. Das Sauggreifsystem besteht
aus einer Trägerplattform, die in ihren Abmessungen auf die
maximalen Sendungsabmessungen und die Abmessungen der
Förderrinne angepaßt ist. Auf dieser Trägerplattform
befindet sich eine Vielzahl von Saugelementen (z. B. Saugnäpfe,
Saugteller etc.) die einzeln oder in Gruppen ansteuerbar
sind, wodurch eine Anpassung des Sauggreifers an das
jeweils zu handhabende Sendungsformat (Information über
Bildverarbeitung) erzielt wird.
Eine angesaugte Sendung wird um ein kleines Stück seitlich
verschoben, wodurch die Kante auch von der Rückseite frei
zugänglich wird. Diese freigelegte Kante wird von einem
mechanischen Greifermechanismus kraftschlüssig gegriffen,
wodurch eine sichere Handhabung gewährleistet wird.
Der Greifer wird durch eine Handhabungseinrichtung bewegt.
Ein Bewegungszyklus läßt sich folgendermaßen beschreiben:
Das Sensoriksystem liefert eine Information über die Formatklassifikation
und Dicke der obersten Sendung, worauf die
für diese Formatklasse erforderlichen Saugelemente des
Sauggreifersystems eingeschaltet und eine entsprechend
Volumenstrom und Unterdruck eingestellt werden. Das Sauggreifersystem
wird von der Handhabungseinrichtung auf die
oberste Sendung gelegt. Die angesaugte Sendung wird um ein
kurzes Wegstück seitlich in Richtung der Seitenwand des
Vereinzelners verschoben wodurch die Kante der Sendung -
auch von der Sendungsrückseite her - frei zugänglich wird.
Diese freigelegte Kante der Sendung wird kraftschlüssig
gegriffen, wodurch eine sichere Handhabung auch bei den
erforderlichen hohen Vereinzelungsgeschwindigkeiten gewährleistet
wird. Die folgende Verschiebebewegung zur bereitgestellten
Palette erfolgt über die Kante der Seitenwand des
Vereinzelners hinweg. Um die Reibungskräfte auf die nachfolgenden
Sendungen zu minimieren, erfolgt vor dem Verschieben
eine kleine anhebende Bewegung der oberen Sendung vom
Stapel. Hierdurch wird die Gefahr des ungewollten Mitziehens
nachfolgender Sendungen vermindert.
Nach dem Herüberziehen der obersten Sendung auf die bereitgestellte
Palette wird der mechanische Greifer und der
Sauggfreifer geöffnet und die Sendung auf die Palette
abgelegt. Nach der Rückhubbewegung des leeren Greifers kann
der nächste Vereinzelungszyklus beginnen. Die erforderlichen
Bewegungen dieses Zyklus lassen sich durch ein zweiachsiges
Linearachsensystem realisieren. Hierfür wird eine Linearachse,
die das seitliche Verschieben der zu vereinzelnden
Sendung bewirkt und eine Kurzhublinearachse zum rechnergesteuerten
Anheben der obersten Sendung benötigt.
Gegen das ungewollte Mitziehen einer nachfolgenden Sendung
beim Vereinzeln der obenliegenden Sendung des Stapels werden
folgende Gegenmaßnahmen getroffen. Wie bereits erwähnt,
trägt die Schwingungserregung des Sendungsstaplers zur
Separation der Einzelsendungen bei, da sehr kleine Relativbewegungen
zwischen den Sendungen erzeugt werden.
Zusätzlich wird ein Abstreifermechanismus eingesetzt, der
aus einer verfahrbaren rotierenden Walze besteht. Die
rotierende Walze ist hinter der Seitenwand des Vereinzelers
angeordnet. Sobald die Vorderkante der vom Sauggreifer
aufgenommenen Sendung die Achse der Walze, wie z. B. als
Bürstenwalze ausgebildet sein kann, passiert, wird die Walze
an die Rückseite der Sendung angedrückt. Falls eine nachfolgende
Sendung auf der Rückseite haften sollte, wird diese
von der rotierenden Walze zurückgeschoben.
Die vorstehend beschriebene mechanische Vereinzelungsvorgänge
werden durch ein Bildverarbeitungssystem unterstützt.
Die Hauptaufgabe der Sensorik liegt in der Formaterkennung der
vorderen Sendung, da die Beschaltung des Greifers diese Informationen
benötigt. Eine Formaterkennung per Videosystem und
fluchtenden Anlagekanten arbeitet bei schwachen Kontrasten nicht
zuverlässig genug, das heißt, daß z. B. eine kleine weiße
Sendung, die vor einer großen weißen Sendung liegt, vom Videosystem
nicht unterschieden werden kann. Daher sollen die Schikanen
in Verbindung mit der Schwingungserregung eine Staffelung
der Seitenkanten der Sendungen nach Formatklassen bewirken. Diese
Abstufung der Kanten kann vor einem Videosystem besser erkannt
werden. Hierdurch wird das ursprüngliche Problem der frontalen
Formaterkennung auf eine Erkennung der Formatreihenfolgen
reduziert. Die Aufgliederung der Formate durch die Schikanen in
Formatklassen bietet günstigere Voraussetzungen zur Video- und
oder sensorischen Erfassung der Dickenabmessungen und Format
reihenfolgen.
Wenn der Fall eintritt, daß das Sensorsystem nicht exakt unterscheiden
kann, welches Sendungsformat oben auf dem Stapel
aufliegt, kommen Vorzugsalgorithmen zum Einsatz. Diese bewirken,
daß bei Unstimmigkeiten in der Formaterkennung, das Greifersystem
zuerst auf das kleinere Format ausgerichtet wird. Dadurch besteht
die Möglichkeit auch eine größere Sendung mit der kleineren
Sauggreiferbeschaltung aufzunehmen, während im umgekehrten Fall
beide Sendungen zusammen gegriffen und in der Palette abgelegt
werden könnten.
Der Greifer verfügt ebenfalls über eine Sensorik, die erkennt, ob
eine Sendung aufgenommen wurde und welcher Formatklasse sie
angehört. Hierdurch wird eine Überwachung des Handhabungsvorganges
ermöglicht und eine zusätzliche Möglichkeit zur Plausibilitätsprüfung
(Vergleich von erkanntem und aufgegriffenem Format)
geschaffen.
Jeder Vereinzeler wird für eine Vereinzelungsleistung von 0,7
Sendungen pro Sekunde ausgelegt. Ein Hintereinanderschalten von
zwei Vereinzeler pro Input-Modul ergibt eine Vereinzelungsleistung
auf 1,4 Sendungen/sec.
Der Conveyer stellt das verbindende Fördersystem im Input-Modul
dar. Folgende Funktionen müssen gewährleistet sein:
- - sicherer Transport der vereinzelten Sendung auf den pallets
- - Aufpuffern von pallets
- - Realisierung von Förderbereichen mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten
- - Synchronisierte Bewegung der pallets im Übergabebereich zum Transporter
- - flexible Verlegung der Förderstrecke im Raum
- - Zwischenspeicherung der Sendungen für max. 9 sec.
Für die technische Realisierung des Conveyers ist die Modifikation
eines marktgängigen Steigförderers vorgesehen. Das ausgewählte
System erlaubt eine große Freizügigkeit hinsichtlich der
Streckenführung sowie Streckenabschnitte mit verschiedenen
Fördergeschwindigkeiten. Im Abgabebereich zum Transporter ist
eine Fördergeschwindigkeit von ca. 0,5 m/sec vorgesehen. Im
übrigen Förderkreis wird eine Fördergeschwindigkeit von ca. 1 m/sec
gefahren, um die durch Aufpuffern entstehende Wartezeiten
auszugleichen.
Die pallet läuft auf dem Conveyer innerhalb des Input-Moduls um.
Die pallet muß folgende Funktionen gewährleisten:
- - Aufnahme eines Briefes von den Vereinzelern (Bild 6)
- - sicheres Fixieren des Briefes während des Transportvorgangs
- - bedarfsgerechte Orientierung des Briefes; d. h. lesegerechte Position beim direct-view-Keying (Bild 7), schreibgerechte Position beim code printer
- - Ermöglichung einer einfachen formschlüssigen Briefübergabe zwischen Input-Modul und Transporter.
Die technische Lösung für die pallet besteht auf einem rechtwinkeligen
Grundkörper (Standardprodukt des Conveyer-Herstellen) und
einem aufgesetzten Gabelkorb für die Briefaufnahme. Der Gabelkorb
ist in der Normalstellung leicht geneigt, um ein definiertes
Anlegen der Sendung an der unteren Kante zu erreichen. Der
Gabelkorb weist zwei Freiheitsgrade gegenüber dem pallet-Grundkörper
auf:
- - Die Rotation um die vertikale Achse erlaubt ein gezieltes Ausschwenken beim direct-view-Keying, beim code printing und im Übergabebereich zum Transporter. Die Orientierung des Gabelkorbes zum Paletten-Grundkörper erfolgt mechanisch z. B. über Nockenbahnen.
- - Der zweite Freiheitsgrad erlaubt ein Schwenken des Gabelkorbes um eine horizontale Achse zwischen zwei Endlagen.
Das Bild 8 veranschaulicht die Stoffübergabe zwischen dem
pallet des Input-Conveyers und dem Transporter. Dargestellt
ist der Übergabebereich, in dem die pallets synchron mit dem
Transporter laufen. In Stellung 1 ist der Gabelgreifer über
das Ablagefach des Transporters eingeschwenkt. Der Gabelkorb
der pallet vollzieht während des Weitertransports eine
Abwärtsbewegung, die Gabel durchdringt den Gabelboden des
Ablagefaches und der Brief wird formschlüssig übergeben
(Stellung 2). Stellung 3 zeigt die Situation nach der
Übergabe. Der Gabelkorb befindet sich nun unterhalb der
Fachebene des Transporters.
Technische Daten
pallet für Brieftransport
pallet für Brieftransport
Abmessungen: 0,150×0,200 m (Grundkörper)
Gabelkorb: 0,3×0,2 m
Eigengewicht: ca. 2 kg
Identifizierung: jede Palette absolut codiert
Antrieb: über Reibschluß oder über formschlüssige Mitnehmer in Steigungsstrecken
Gabelkorb: 0,3×0,2 m
Eigengewicht: ca. 2 kg
Identifizierung: jede Palette absolut codiert
Antrieb: über Reibschluß oder über formschlüssige Mitnehmer in Steigungsstrecken
2.2.5 bar code reader (IPA)
2.2.6 video Keying station (IPA)
2.2.7 manual Keying station (IPA)
2.2.8 coding (IPA)
Der Transporter übernimmt die vereinzelten Sendungen von den
Input-Modulen und fördert sie zu den Zieladressen. Jedes der acht
Input-Module kann mit einer Eingabefrequenz von 0,2 bis 1,4
Sendungen/Sec. Briefe eingeben.
Sendungen werden im Transporter vereinzelt in Einzelfächer
bewegt; hierbei sind sie relativ zum Einzelfach in Ruhe.
Das Be- und Entladen des Transporters erfolgt formschlüssig; die
Ablagefächer müssen ein Durchgreifen ermöglichen.
Die Komponente Transport ist im ALS nur einmal ausgeführt. Dieses
erfordert eine sehr zuverlässige Technik. Die Förderleistung muß
entsprechend der Gesamtleistung aller Input-Module ausgelegt
werden. Die Gestaltung des Förderers wird bestimmt durch die
Anordnung der Input-Module und der Zielorte. Die Gesamtlänge soll
dabei minimiert werden.
Mechanische Schnittstellen des Transporters sind die Input-Module
und die Zieladressen. Alle Einzelfächer sind absolut codiert, so
daß die Position jeder eingelegten Sendung bei einem Systemausfall
in der Steuerung erhalten bleibt.
Der Transporter bildet das zentrale Bauteil des ALS. Die anderen
Teilsysteme sind um den Transporter herum angeordnet.
Der Transporter wird als stetig umlaufender Horizontalförderer
mit Einzelfächern ausgeführt (Bild 9). Diese Einzelfächer werden
als offene Gabelkonstruktionen ausgeführt und gestatten ein
Durchgreifen mit einem entsprechenden Gabelgreifer zur formschlüssigen
Handhabung der Sendung.
Die Input-Module und die Zielorte sind an der Außenseite des
Transporters angeordnet; die Länge des Transporters ergibt sich
durch deren Anordnung. Die Abmessungen der Einzelfächer, die
Anzahl der Fächer übereinander und die geforderte Förderleistung
bestimmen die Fördergeschwindigkeit des Transporters. Es ist
vorgesehen, in dem Transporter acht Einzelfächer übereinander
anzuordnen. Dies erlaubt eine Verriegelung der Fördergeschwindigkeit
auf 0,5 m/sec. bei einer theoretisch erreichbaren Förderleistung
von 1,4×28 800 entsprechend 40 320 Sendungen/h. Die max.
Förderleistung von 40 320 Sendungen/h wurde aus folgenden Gründen
gewählt:
- - die Höchstleistung von 1,4 Sekunden/sec. an einem Input-Modul kann sicher abgefördert werden.
- - Störungen im Ausgabebereich (z. B. Wechsel der Container) sollen nicht zu einer Störung in den Input-Modulen führen; nicht entnommene Sendungen können im Transporter durch einen weiteren Umlauf zwischengespeichert werden.
- - Rejects (nicht codierbare Sendungen) werden an den Transporter übergeben und zentral an zwei Zieladressen gesammelt.
Die Komponente Transporter besteht aus den Subkomponten
Conveyer und fork-tray. Als Conveyer kann ein handelsüblicher
Horizontalförderer eingesetzt werden. Die Einzelfächer werden
entsprechend der Anforderungen als Gabelkonstruktion entworfen.
Technische Daten
┤ Conveyer
Horizontal-Umlaufförderer mit Gitterkörben
Horizontal-Umlaufförderer mit Gitterkörben
Umlauflänge: ca. 55 m (Engineering Modell ALS)
Umlaufgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec.
Anordnung der Gitterkörbe: 8 übereinander in zwei 4er Gruppen
Gesamtzahl Gitterkörbe: 1240 Stück (Enineering Modell ALS)
Umlaufgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec.
Anordnung der Gitterkörbe: 8 übereinander in zwei 4er Gruppen
Gesamtzahl Gitterkörbe: 1240 Stück (Enineering Modell ALS)
┤ fork-tray
Drahtgitterkonstruktion zum formschlüssigen Beschicken und Entleeren
Drahtgitterkonstruktion zum formschlüssigen Beschicken und Entleeren
Abmessungen: 0,32×0,2 m (Breite×Tiefe)
Vertikaler Abstand: 0,2 m von Gitterboden im Gitterboden
Horizontaler Abstand: 0,35 m
Fachlast: max. 0,25 kg
Identifizierung: alle Gitterkörbe sind absolut identifizierbar
Vertikaler Abstand: 0,2 m von Gitterboden im Gitterboden
Horizontaler Abstand: 0,35 m
Fachlast: max. 0,25 kg
Identifizierung: alle Gitterkörbe sind absolut identifizierbar
Für das Gesamtsystem sind 152 Output-Module vorgesehen, 150 für
die geforderten Zielachsen und 2 für nicht zuordenbare Sendungen
(rejects). Jedes Output-Modul hat die Aufgabe
- - die für den jeweiligen Zielort bestimmten Postsendungen aus den Schalen des Transporters zu entnehmen,
- - die Sendungen geordnet in den Sammelbehälter abzugeben,
- - den vollen Sammelbehälter auf den unter den Output-Modulen angeordneten Behälterförderer (Container-Supply) zu setzen und
- - einen Leerbehälter vom Behälterförderer aufzunehmen.
Mechanische Schnittstellen zu den Output-Modulen sind (Bild 10)
- - der Transporter aus dessen Schalen die Postsendungen zu entnehmen sind und
- - das Behälterver- und -entsorgungssystem (Container-Supply)
Ein Output-Modul (Bild 11) besteht aus den mechanischen Baugruppen
- - Gabelgreifer
- - vorderer Gegenhalter für die Postsendungen
- - hinterer Gegenhalter für die Postsendungen
- - Hubachse zum Anfahren von 4 Fachebenen und der Behälterwechselposition
- - Behälteraufnahme
Der Gabelgreifer wird über einen Kurbelbetrieb während des Entnahme-
und Abgabevorganges mechanisch angegtrieben. Der Gabelgreifer
durchdringt während der Entnahme die ebenfalls gabelförmige
Schale des Transporters. Hierbei wird die Postsendung formschlüssig
aufgenommen. Anschließend wird die Sendung hochkant und
geordnet in den Behälter abgegeben. Mit dem Gabelgreifer im
Bewegungsablauf zwangsgekoppelt ist der vordere Gegenhalter.
Dieser verhindert ein Umkippen der vorderen Sendungen.
Der vordere Gegenhalter ist ebenfalls gabelförmig ausgeführt. Er
schwenkt ein, sobald der Greifer eine Sendung in den Behälter
gedrückt hat. Der Greifer kann nun zurückschwenken, um eine neue
Sendung aufzunehmen, wobei er durch die Zinken des Gegenhalters
fährt. Der Gegenhalter verhindert während dieses Vorgangs ein
Zurückziehen der vordersten Sendung durch den Greifer. Der
vordere Gegenhalter öffnet erst kurz bevor eine neue Sendung
übergeben werden soll.
Der hintere Gegenhalter richtet sich entsprechend der vorhandenen
Stapeldicke aus. Er bringt die notwendige Gegenkraft auf, die ein
Umkippen der hinteren Postsendungen verhindert und sort dafür,
daß sich die vordere Sendung immer an derselben Position befindet.
Der Füllungsgrad des Behälters wird sensorisch überwacht,
ein Überlauf der Station somit verhindert.
Die Hubachse ermöglicht ein Anfahren von 4 Fachebenen des
Transporters und der Behälterwechselposition. Durch die Möglichkeit,
im Input-Modul bestimmten Zielorten genau definierte Ebenen
zuzuordnen, ist ein Verfahren der Hubachse im Normalbetrieb nur
für den Behälterwechsel erforderlich. Je nach Strategie kann
jedoch ein Ebenenwechsel erforderlich werden (z. B. bei Staugefahr
eines Input-Moduls bzw. Überlast einer Ebene). Über die Hubachse
werden komplett alle anderen Komponenten (Greifer, Gegenhalter,
Behälter) als eine Einheit verfahren.
Zum Behälterwechsel wird die Hubachse in die unterste Stellung,
der Übergabepostion, gefahren, falls im darunterliegenden,
getakteten Behälterförderer ein freier Platz vorhanden ist. Auf
diesen Platz wird der volle Behälter gesetzt, die Hubachse fährt
hoch und senkt sich schließlich dann wieder ab, wenn sich ein
Leerbehälter auf dem Übergabeplatz befindet. Nach der Aufnahme
der Leerbehälter ist das Output-Modul der entsprechenden Station
wieder einsetzbar.
Das Output-Modul muß in der Lage sein, auch aus direkt aufeinanderfolgenden
Schalen des Transporters Sendungen entnehmen zu
können. Daher wird die Entnahmegeschwindigkeit bzw. kürzeste
Entnahmezeit durch die Umlaufgeschwindigkeit des Transporters und
des horizontalen Mittenabstandes der Transportschalen bestimmt.
Die Geschwindigkeit der Hubachse wird dadurch bestimmt, daß ein
Ebenenwechsel in o. g. Zeit durchführbar ist
Anzahl Output-Module: 152 Module (150 Zieladressen, 2 Rejects)
Anordnung der Output-Module: 76 Module nebeneinander, jeweils 2 übereinander
Synchronisation: Der Entnahmevorgang wird durch eine Synchronisationsmarke an der Transporterschale gestartet (Orientierung am Einzelfach)
Zykluszeit: 0,7 sec (0,35 m : 0,5 m/sec)
mittlere Hubgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec
Verfahrweg der Hubachse: ca. 1,2 m
Automatische Füllstandkontrolle mit zusätzlicher Besetztüberwachung
Anordnung der Output-Module: 76 Module nebeneinander, jeweils 2 übereinander
Synchronisation: Der Entnahmevorgang wird durch eine Synchronisationsmarke an der Transporterschale gestartet (Orientierung am Einzelfach)
Zykluszeit: 0,7 sec (0,35 m : 0,5 m/sec)
mittlere Hubgeschwindigkeit: ca. 0,5 m/sec
Verfahrweg der Hubachse: ca. 1,2 m
Automatische Füllstandkontrolle mit zusätzlicher Besetztüberwachung
Das Behälterver- und Entsorgungssystem hat die Aufgabe
- - Leerbehälter (Systemböden mit hinterer Rückenwand) den Output-Modulen über ein umlaufendes Fördersystem zuzuführen,
- - die vollen Behälter der Output-Module in einem Umlauf aufzunehmen,
- - leere Systemböden aus einer Zuführstrecke zu übernehmen,
- - volle Systemböden in eine Pufferstrecke auszuschleusen und einer Labelstation zuzuführen
Das Behälterver- und -entsorgungssystem besteht aus den
Baugruppen
- - getakteter Umlaufförderer
- - Zuführstrecke für leere Systemböden
- - Pufferstrecke für volle Systemböden
- - Label-Station
Das Behälterver- und -entsorgungssystem wird entsprechend der
Output-Modul-Anordnung in zwei Ebenen aufgebaut.
Der Umlaufförderer ist mit Einzelfächern ausgestattet, in denen
die Systemböden transportiert werden. In der Startstellung ist
der Förderer durchgängig mit freien Fächern und leeren Systemböden
abwechselnd belegt. Will nun ein Output-Modul den Systemboden
wechseln, so kann es auf einen leeren Platz den gefüllten
Boden absetzen und in kurzer Zeit den im nächsten Fach folgenden
leeren Boden aufnehmen. Der Umlaufförderer hat einen Fachabstand
der gleich dem Abstand zweier Output-Module ist. Dadurch können
gleichzeitig mehrere Output-Module den Systemboden wechseln. Der
Förderer taktet die Fächer immer gleichmäßig um ein Fach weiter,
so daß sich die Output-Module zur Übergabe an diesen Takt
ankoppeln. Der Förderer verweilt immer einige Sekunden unter den
Output-Modulen, so daß der Übergabevorgang eine hohe Funktionssicherheit
aufweist. Selbst wenn kein Wechsel gewünscht ist,
taktet der Förderer weiter, damit möglichst wenig volle Systemböden
im Umlauf bleiben, wodurch die Wartezeit für die Output-Module
auf ein Minimum beschränkt ist.
Technische Daten pro Conveyer-Supply
┤ Kapazität: 114 Fächer
┤ Fachabstand: ca. 0,45 m
┤ theoretisch erforderliche Behälterwechselleistung ca. 80 Behälter/Stunde
┤ theoretisch mögliche Wechselleistungen bei
- 2 Umläufen/Stunde, 114 Behälter/Stunde
- 3 Umläufen/Stunde, 171 Behälter/Stunde
┤ erforderliche Taktzeit bei
- 2 Umläufen/Stunde: 15,8 sec
- 3 Umläufen/Stunde: 10,5 sec
┤ Kapazität: 114 Fächer
┤ Fachabstand: ca. 0,45 m
┤ theoretisch erforderliche Behälterwechselleistung ca. 80 Behälter/Stunde
┤ theoretisch mögliche Wechselleistungen bei
- 2 Umläufen/Stunde, 114 Behälter/Stunde
- 3 Umläufen/Stunde, 171 Behälter/Stunde
┤ erforderliche Taktzeit bei
- 2 Umläufen/Stunde: 15,8 sec
- 3 Umläufen/Stunde: 10,5 sec
Über die Zuführstrecke werden die leeren Systemböden auf den
getakteten Umlaufförderer gebracht. An die Zuführstrecke kann bei
Bedarf ein Leerbehältermagazin angebaut werden. Sie ist in Form
eines Rollen- oder Kettenförderers ausführbar.
Die Pufferstrecke ist baugleich mit der Zuführstrecke. Am Ende
der Pufferstrecke wird die Label-Station angeschlossen und, bei
Bedarf, ein Platz zur Anbringung des Transportschutzes (Abdeckung
in Form von Folie, Karton oder Kassette).
In der Label-Station wird der Label je nach Bedarf auf
- - den Systemboden
- - die Steckwände oder
- - die Abdeckung
des Conatiners gebracht.
Auf zwei Umlaufförderer wird durch die automatische Beschickung auf
jedem zweiten Platz ein leerer Behälter aufgesetzt.
Während des Betriebs werden volle Behälter auf dem Band abgesetzt, und
leere aufgenommen. Die vollen Behälter werden an dem Ausgabepuffer
ausgeschleust. Gleichzeitig wird das Label des Zielortes aufgebracht.
Leerplätze werden durch den Eingabepuffer wieder aufgefüllt.
Das Transportband befördert die mit Sendungen belegten Paletten vom
Vereinzeler zur Einschleusung. Dabei werden die codierten Paletten
überwacht und nacheinander:
- eventuell vorhandene Bar-Codes gelesen
- eine manuelle oder video-Codierung vorgenommen
- der Bar-Code aufgespritzt
- der Bar-Code zur Kontrolle gelesen
Je nach ausgewählter Ebene des Transporters wird die Palette entsprechend
weit durch die Schlange transportiert und an der passenden Stelle durch
ein Signal übergeben.
Der Vereinzeler besteht aus den Komponenten:
- 1. Abweiser
- 2. Saugplatte mit Impulsgenerator
- 3. Saugplatten - Bahnkurvensteuerung
- 4. mechanischer Greifer
- 5. Brief-Zuführung mit Druckplatte und Rüttler
- 6. Melder (Lampen)
- 7. Taster (für Handfunktionen)
- 8. Schalter (Hand/Automatik)
- 9. Schnittstellen (V.24)
Zur Einstellung der auf dem Postgut optimal eingestellten Bahnkurve
der Saugplatte werden die X- und die Z-Achse mit einem linearen Lageregelkreis
versehen.
Welche Sauger-Gruppen aktiviert werden, hängt von den Informationen
des unterstützenden Bildverarbeitungssystems ab. Dieses übermittelt folgende
Angaben:
- 1. Format (3 Ecken) einer Sendung
- 2. Dicke einer Sendung
- 3. Sondercode bei Nichterkennung
Im Falle 3. wird davon ausgegangen, daß die Sendung entsprechend den
"Functional Specifications" vorliegt.
Ansonsten werden die in Gruppen eingeteilten Sauger der Saugplatte entsprechend
zu-/abgeschaltet.
Ein Greifer umschließt die frei gewordene Sendung und verhindert ein
Auffächern und Verschieben.
Ein Abweiser streift eventuell haftende rückwärtige Sendungen ab.
Mit 10 Lichttastern wird erkannt, ob eine Sendung gegriffen wurde, und
welches Format diese hat.
Der Transporter besteht aus den Komponenten:
- 1. Antrieb (2×)
- 2. Korbreihen-Codierung für ca. 160 Korbreihen
- 3. Konturen-Prüfung der Körbe
Die Korbreihen werden absolut codiert und aus Sicherheitsgründen
an zwei Stellen identifiziert (AEG-Codeleser, Typ DIGIREAD/DIGICODE,
9 Bit + Parity + 2 Kennbits).
Der Antrieb ist stetig.
1× pro Umlauf werden alle Körbe mit insgesamt 8 Sensoren einer Konturenprüfung
unterzogen. Wenn Körbe nicht ausreichend genau hängen oder
wenn Teile verbogen sind, kann gegebenenfalls dieser Korb/diese Ebene/
diese Korbreihe gesperrt werden. Der Transporter muß nicht angehalten
werden.
Der Behälter wird vom Förderband aufgenommen (durch mechanische Klemmung
und auf die programmierte Höhe gefahren. Der Entnahmevorgang wird durch
Synchron-Signal ausgelöst, welches die betreffende Korbbreite auslöst.
Es wird durch eine bahngeführte Bewegung der Entnahmegabel eine Sendung
entnommen und auf den Behälterstapel abgelegt. Zuvor wird der Gegenhalter
angehoben. Die Gabel drückt die Sendung in den Behälter gegen die Druckplatte.
Der Anschlag der Druckplatte markiert "Behälter voll". Wenn die
Sendung in den Behälter gepreßt wird, erkennt eine Lichtschranke, ob der
Preßvorgang erfolgreich war. Die Gabel ist etwas federnd montiert, und
Klemmung im Behälter- oder Sensorausfall werden an der Lichtschranke erkannt.
Das Absetzen des Behälters erfolgt mit Hilfe eines Tasters, der einen
freien Platz auf dem Transportband erkennt.
Zu jeweils einem Steuerrechner gehören 30 Output-Stationen.
Die gesamte Software des ALS-Systems besteht aus einem
Steuerungsteil (Control System) und einem Verwaltungsteil
(Administration System).
Der Steuerungsteil hat die Aufgabe, die mechanischen Komponenten
zu steuern, den Datenfluß parallel zum Materialfluß zu führen
und den Materialfluß nach vorgegebenen Strategien zu lenken. Die
Struktur der Steuerung ist weitgehend mit der maschinenbaulichen
Struktur der Maschine identisch. Besondere Berücksichtigung
findet die Modularität der Maschine und die Flexibilität des
Materialflusses bei der Struktur der Software.
Es werden Vorkehrungen getroffen, die eine spätere automatische
Konfiguration der Maschine ermöglichen.
Durch den Einsatz von Strategien, die sich dem Systemzustand und
der aktuellen Last anpassen können, wird sichergestellt, daß die
Maschine so betrieben wird, daß ihre Leistungsfähigkeit nur
durch die Mechanik bestimmt wird. Der Ausfall ganzer Komponenten
reduziert zwar den Durchsatz, aber dieser kann auf die
verbleibenden Komponenten gleichmäßig verteilt werden.
Das Administration System stellt das Bindeglied zwischen dem
Briefsortierer und dem Bedienpersonal dar. Es hat die Aufgaben,
die Maschine zu überwachen, Wartungsunterstützung zu bieten,
statistische Informationen zu sammeln und aufzubereiten und die
Kopplung zum Hostrechner herzustellen.
Funktional gliedern sich Steuerung und Verwaltung des
ALS-Systems in die Komponenten:
┤ Control System
- ┤ Central Control Processor
- ┤ Container Supply Processor
- ┤ Input Module Processors
- ┤ Transporter Processor
- ┤ Output Group Processors
┤ Administration System
- ┤ MIS (Management Information System)
- ┤ Operator Interface
- ┤ Diagnostic Processor
- ┤ Event Processor
- ┤ Configuration Manager
- ┤ Communication Interface
- ┤ Sort Program Manager
Aufgabe des Control Systems ist die Steuerung sämtlicher
Maschinenbaukomponenten. Die Gesamtsteuerung ist hierarchisch
und modular aus weitgehend identischen Bauteilen aufgebaut; die
Steuerung einer einzelnen Komponente wird in der Gestalt eines
endlichen Automaten realisiert. Jede Steuerungskomponente, d. h.
jeder Automat, kennt zwei Betriebszustände: den Normalbetrieb und
den klassifizierten Störbetrieb. Im Störbetrieb sind generell
nur die Funktionen eines Automaten zulässig, die zur
Aufrechterhaltung des Betriebs der je übergeordneten Komponente
sowie zur Behebung der Störung notwendig sind.
Das Control System besteht auf seiner zweiten Ebene aus fünf
Komponententypen, die jeweils einem mechanischen Teilsystem
zugeordnet sind.
Die Zentralsteuerung bildet die Schnittstelle des Control
Systems zum Verwaltungssystem, überwacht die einzelnen
Komponenten des Control Systems und führt den Emergency Stop
durch. Insbesondere muß die Zentralsteuerung den Materialfluß im
System permanent beobachten und gegebenenfalls einen
Strategiewechsel veranlassen.
Der Container Supply Processor steuert die Funktionen der
Container Supply Komponente und der Labeling Station. Parallel
zum Materialfluß übergibt der Output Group Processor die zu dem
aktuell übergebenen vollen Container gehörende Information.
Diese Information wird für das Drucken der Labels und Zuordnen
der Labels zu den Containern benötigt.
Ein Input Modul enthält die komplette Steuerung für das
entsprechende mechanische Gegenstück. Von diesen Modulen gibt es
daher insgesamt acht Stück. Funktional gliedert sich ein Input
Modul im wesentlichen in:
- ┤ Bedienung des Vereinzlers
- ┤ Bedienung der Keying Station
- ┤ Ermittlung einer Ausschleusebene nach einer Strategie
- ┤ Übergabe der Briefe an den Transporter
- ┤ Bereitstellung von Daten für den Diagnostic Processor
Um Briefe in der richtigen Ebene an den Transporter übergeben zu
können, muß ein Input Modul wenigstens Teile der aktuellen
Sortierstrategie und den Zustand der nachfolgenden
Transporteinrichtungen kennen.
Jeder Input Modul ist sowohl mit der Zentralsteuerung als auch
mit dem Transporter verbunden.
Der Transporter Processor steuert den Transporter und sorgt,
analog zu dem im Transporter stattfindenden Materialfluß, für
den Datenfluß zwischen den Input Module Processors und den
Output Group Processors.
Der Transporter verfügt über die Grundfunktion Start/Stop des
Antriebes und eine Identifizierung der Fork Trays. Eine absolute
Identifizierung ist aus Gründen eines zuverlässigen und
schnellen Anlaufs des Systems aus allen Betriebszuständen
vorgesehen.
Eine weitere Funktion des Transporter Processors ist die
Übermittlung der Adresse eines Briefes von allen Input Moduln an
die zugehörige Output Group. Diese Funktion ist im Prinzip die
eines Vermittlers in einem sternförmigen Netzwerk. Jeder Input
Modul und jede Output Group ist mit dem Transporter verbunden,
so daß dieser acht Eingabe- auf zehn Ausgabeadressen abbildet.
Diese Abbildung wird als (Sortier-)Strategie bezeichnet. Sie
wird dem Transporter vom Central Control Processor übermittelt.
Zur Unterstützung des Diagnostic Systems ist eine stationäre
Meßstation zur Vermessung der mechanischen Justierung der Fork
Trays vorgesehen. Über Lichtschranken wird eine Profilkontrolle
in der senkrechten und in der waagerechten Ebene durchgeführt.
Aus den gemessenen Abweichungen wird ein Wartungsintervall für
eine Justierung berechnet. Bei Erreichen von Grenzwerten wird
dieser Fork Tray für weitere Transporte bis zur nächsten Wartung
gesperrt.
Eine Output Group steuert je 15 Output Modules, so daß es
insgesamt zehn Output Groups gibt.
Eine Output Group übernimmt vom Transporter Processor die
Adressen der Fork Trays, die Poststücke für diese Gruppe
enthalten. Die Fork Trays, die eine Output Group passieren,
werden identifiziert. Wenn ihre Adresse in der Menge der
auszuschleusenden Adressen enthalten ist wird der entsprechende
Output Module vom Output Group Processor aktiviert.
Eine eventuelle erforderliche Verschiebung des Entnahmegerätes auf
eine andere Ebene wird rechtzeitig angestoßen. Wenn aus
zeitlichen Gründen diese Verschiebung nicht mehr durchgeführt
werden kann, läuft der Fork Tray an dem zugeordneten Output
Module vorbei und wird in der nächsten Runde entsorgt. Solche
Fälle stellen Ausnahmen dar und dürfen nicht dazu führen, daß
der Durchsatz des Systems gemindert wird. Für die Entnahme in
einer Ebene sind die mechanischen Komponenten so ausgelegt, daß
auch in einer längeren Folge jeder Fork Tray geleert werden
kann.
Wenn der Container gefüllt ist, wird der Central Processor
angestoßen. Hier wird das entsprechende Output Module als
gesperrt vermerkt. Entsprechende Informationen werden an alle
Input Moduln gesendet. Das Ereignis "Containerwechsel" wird vom
Event Processor für statistische Zwecke aufgezeichnet. Nach der
Übergabe des gefüllten Containers an den Container Supply wird
ein leerer Container aufgenommen und das entsprechende Output
Module wird wieder als betriebsbereit gemeldet; die Input
Modules können bei der Wahl der Transporterebene diesen Output
Module wieder berücksichtigen.
Das MIS (Management Information System) besteht aus einem
Generator, der auf Anforderung aus den Dignostics und der
History folgenden Report erzeugt:
- ┤ EOR (End Of Run) Report
- ┤ EOD (End Of Day) Report
- ┤ Anzahl der sortierten Poststücke nach ZIP Code oder bin sortiert
Die EOR und EOD Reports enthalten folgende Informationen (auf
der Basis der USPS Spezifikation in den
Ausschreibungsbedingungen):
- 1. Office
- 2. Supervisor
- 3. Sort program
- 4. Crew
- 5. Sorter number
- 6. Date
- 7. Begin time
- 8. End time
- 9. Total operation time (wall clock)
- 10. Total operation time (machine clock)
- 11. Total run time
- 12. Total pieces fed
- 13. Read rejects
- 14. Throughput, operation hour
- 15. Throughput, run-time hour
- 16. Mechanical rejects
- 17. Operation downtime
- 18. Maintenance downtime
- 19. Overflow rejects
- 20. Total pieces sorted
- 21. Total pieces sorted, operation hour
- 22. Total pieces sorted, run-time hour
- 23. OCR read rate (if applicable)
- 24. Stacker report (pieces sorted bz stacker, including read and mechanical rejects)
- 25. Total number of jams, emergency stops, and fullstack occurences
- 26. Analysis of computer failures, abort timeouts, and reloads of each identifiable system, subsystem, or process
- 27. Number of jams at each Component
Das MIS kann über die Operatorschnittstelle bedient werden,
Ausgaben über das Bedienterminal oder über den Drucker, oder das
MIS wird vom Hostrechner bedient.
Das Operatorinterface ist die Bedienschnittstelle des gesamten
ALS-Systems. Als Bediengerät steht ein hochauflösendes,
grafikfähiges Videoterminal und ein grafikfähiger Drucker (<180
Characters/s nach USPS Specifikation) zur Verfügung. Der Zugang
zu den Operatorfunktionen ist nur über ein Password möglich.
Es können folgende Funktionen ausgeführt werden:
- ┤ Cold Start
Starten der gesamten Maschine aus dem Ruhezustand. Es befindet sich kein Poststück in der Anlage. Ein Cold Start beinhaltet immer einen Selftest. - ┤ Warm Start
Wiederanfahren der Maschine nach einem Emergency Stop oder einem Power Fail. Es können sich noch Poststücke in der Anlage befinden. Ein Warm Start beinhaltet keinen Selftest. - ┤ Emergency Stop
Sofortiges Stoppen der Maschine durch Unterbrechung der Energiezufuhr. Die aktuellen Zustände müssen in der Steuerung gespeichert bleiben, bis ein Warm Start oder ein Shutdown erfolgt. - ┤ Shutdown
Gezieltes Abschalten der Maschine (nicht zeitkritisch). Alle noch in der Anlage befindlichen Poststücke werden auf ihre Ziele verteilt. Nach einem Selftest werden alle mechanischen Komponenten zur Ruhe gebracht. Ein EOR Report kann erstellt werden. - ┤ Start Selftest
(selektiv für einzelne Komponenten oder für das Gesamtsystem)
Die Funktion der entsprechenden Komponenten wird, soweit wie möglich, geprüft. - ┤ Change System Configuration
Bei Ausfall einzelner Komponenten können diese vom Operator gesperrt werden. - ┤ Create Sortprogram
Neue Sortierprogramme können vom Operator erstellt werden, das aktuelle Sortierprogramm kann gegen ein anderes ON-LINE ausgetauscht werden. - ┤ Display Process State
Das Diagnostic System erfaßt alle Betriebsstörungen und alle
Ergebnisse von Selftests. Aus diesen Ergebnissen wird eine
System Performance ermittelt und Wartungsintervalle berechnet.
Gefährliche Betriebszustände werden direkt dem Operator
angezeigt. Das MIS benutzt die Diagnistics zur Erstellung der
Reports.
Der Event Processor erfaßt alle Daten des Normalbetriebs als
Zeitreihe. Diese History wird vom MIS zur Erstellung der Reports
benutzt. Der Event Processor ist für den Test der Anlage ein
wichtiges Werkzeug.
Der Configuration Manager verwaltet die Systemkonfiguration.
Änderungen der Konfiguration, wie sie vom Operator veranlaßt
werden können, werden vom Configuration Manager auf
Systemverträglichkeit geprüft und eventuell an den Controller
weitergeleitet.
Der Configuration Manager bildet die Grundlage für eine eventuelle
spätere Erweiterung zum selbstkonfigurierenden System. Ein
solches System ist aber nicht Bestandteil dieses Angebotes.
Der Sort Program Manager nimmt Sortierprogramme entgegen, prüft
sie auf Konsistenz, verwaltet sie und stellt sie auf Anforderung
dem Controller zur Verfügung. Neue Sortierprogramme können vom
Operator erstellt werden oder vom Hostrechner geladen werden.
Die Aktivierung neuer Sortierprogramme ist ebenfalls über diese
beiden Wege möglich.
Das Communication Interface stellt die Verbindung zum Host dar.
Das zu implementierende Protokoll kann von USPS spezifiziert
werden.
Die Rechnerhardware besteht aus je einem Single Board Rechner
der PDP Familie der Firma DEC für jede der folgenden
Komponenten:
- 8 Inputmodules
- 10 Outputgroups
- 1 Transporter
- 1 Container Supply
Diese Rechner sind mit den entsprechenden I/O Interfaces
ausgerüstet, die Kopplung erfolgt über serielle Schnittstelle
durch ein noch zu spezifizierendes einheitliches Protokoll.
Der Central Processor und das Administration System werden auf
einem Rechner, der auch gleichzeitig als Entwicklungsrechner
dient, implementiert. Dieser Rechner wird zunächst für das
Basic- und das Engineering Model etwas überdimensioniert, um für
die Entwicklungsarbeiten Reservekapazitäten zur Verfügung zu
haben. Es ist eine MICRO VAX II mit entsprechender Peripherie
vorgesehen.
Requirements Analysis and Definition einschließlich der
Testumgebungen
Methode: SA (Structured Analysis) (1)
System Design
Methode: Modular Design
Program Design
Methode: Pseudocode
Programming
Methode/Language: MODULA2 oder PASCAL
Test
Methode: Blackboxtest (Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse und intuitive Testfallermittlung)
Tuning
Performance messen und Systemparameter ändern
Methode: SA (Structured Analysis) (1)
System Design
Methode: Modular Design
Program Design
Methode: Pseudocode
Programming
Methode/Language: MODULA2 oder PASCAL
Test
Methode: Blackboxtest (Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse und intuitive Testfallermittlung)
Tuning
Performance messen und Systemparameter ändern
Parallel zu den Arbeiten wird ein Begriffslexikon geführt, in
dem alle benutzten speziellen Fachbegriffe und Abkürzungen
definiert werden. Eine deutsche Übersetzung ist mit anzugeben.
Die Arbeiten sollen in allen Phasen durch Werkzeuge unterstützt
werden. Für die hier angegebenen Methoden der Structured
Analysis, verbaler Spezifikation, Modularisierung und Anwendung
von Pseudocode eignet sich z. B. PROMOD der Firma GEI.
Zur Programmierung wird ein MODULA2 (bzw. PASCAL)
Programmiersystem benötigt. Die Programme werden auf dem
Entwicklungsrechner erstellt und durch Download auf die Rechner
der jeweiligen Komponenten geladen und dort getestet.
Zur Programmierung des Operator Interfaces wird ein
Menuegenerator eingesetzt.
Die User Manuals werden mit einem Textsystem auf dem
Entwicklungsrechner erstellt und verwaltet.
Als Entwicklungsrechner wird der Administration Rechner (MICRO
VAX) eingesetzt.
Claims (22)
1. Verfahren zum Verteilen von Postgütern, insbesondere von
der Briefpost unterliegenden Postversandstücken unterschiedlicher
Größe und Dicke, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Postgut zunächst aus Aufnahmebehältern oder dergleichen einzeln entnommen und einer einem Förderer zugeordneten Gabelpalette zugeführt wird, wobei der Gabelpalettenförderer eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Ebenen überreicht.
- - daß die Gabelpalette das Postgut einer Einzeltransporteinheit übergibt, wobei die Einzeltransporteinheit einen Teil eines weiteren Förderers bildet,
- - daß an anderer Stelle von der Einzeltransporteinheit des weiteren Förderers das Postgut über eine Entnahmeeinrichtung einer weiteren Transporteinheit zur Aufnahme einer Mehrzahl von Postgütern übergeben und
- - daß nachfolgend diese gefüllte Transporteinheit zu einer weiteren Bearbeitung der Postgüter abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Poststücke Transporteinheiten zugeführt werden,
die sowohl zur Beschickung der Vereinzelungsstation der
Postgüter als auch zur Aufnahme der Postgüter nach Vereinzelung
in sortierter Folge geeignet sind.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Vereinzelungsstation (3) für das Postgut mit Einzelstückförderung
(5), einem Endlosförderer (6) für eine Vielzahl
von Einzelpostgütern sowie Übernahmeeinrichtungen
(14) einzelner Postgüter (18) in Behälter (15), wobei eine
Einrichtung zur Zielerkennung des einzelnen Postgutes
mit Positionserkennung im Endlosförderer (6) und gezielter
Entnahme in die Postgutbehälter (15) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vereinzelungsanlage (3) der Potgüter (18) Einzel
transporteinheiten (4) auf einem Förderer (5) sowie eine
Einrichtung zur Größen- und/oder Dicken- und/oder Zielerkennung
des jeweiligen zu vereinzelnden Postgutes (18)
zugeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungseinrichtung (3) mit einer Behälterzufuhr
in Schräglage für die unterschiedlichen Postgüter
(18), einer Entnahmevorrichtung (22) des jeweils oberen
Postgutes (18) mittels einer Greifeinrichtung (29, 30) sowie
einer Abstreifeinrichtung des einzelnen Postgutes an
der Transporteinheit ausgerüstet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifeinrichtung für das einzelne Postgut (18) von
einer Kombination eines Sauggreifers (29) mit einem mechanischen
Greifer (30) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sauggreifer mit einer Vielzahl von Saugpositionen
(29) ausgerüstet ist, die entsprechend der durch eine Format-
und Dickenerkennungseinrichtung übermittelten Informationen
in unterschiedlicher Anzahl und Saugleistung aktivierbar
sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede einzelne Transporteinheit als Gabelpalette (4)
mit einem Grundkörper (35) und einer darauf angeordneten
Aufnahmegabel (32) für das Postgut (18) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmegabel (32) am Grundkörper (35) um wenigstens
zwei Achsen bewegbar angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundkörper (35) der Gabelpaletten (4) von einem
Förderer (5) bewegbar sind, der die Gabelpaletten (4) den
im wesentlichen horizontal angeordneten Schleifen (11)
einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Positionen
zuführt, wobei jeder Horizontalposition dieses Förderers
(5) einer Horizontalposition eines mehretagigen Endlosförderers
(6) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bereich des Förderers (5) für die Gabelpaletten
(4) als Synchronisationsstrecke (8) ausgebildet ist, derart,
daß die Geschwindigkeit der Gabelpaletten (4) einerseits
und die Geschwindigkeit von Einzeltransporteinheiten
(7) am Endlosförderer (6) gleich sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzeltransporteinheiten (7) am Endlosförderer (6)
als Aufnahmegabeln bzw. -gabelkörbe (38) ausgebildet sind,
wobei die Abgabe des Poststückes die Aufnahmegabel (32) an
der Gabelpalette (4) mit ihren Zinken durch die Freiräume
der Gabel (38) der Einzeltransporteinheit (7) greift.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Endlosförderer (6) Übernahmeeinrichtungen (14) für
die einzelnen Postgüter angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übernahmeeinrichtungen (14) als von unten nach
oben durch die Gabelzinken (38) der Einzeltransporteinheiten
(7) am Endlosförderer (6) von unten nach oben hindurchstreifende
Abstreifgabeln (40) ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß den Abstreifgabeln (40) zum Ablegen der Poststücke
Transportbehälter (15) zugeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportbehälter (15) in Schrägstellung im Bereich
der Abstreifer (14) angeordnet sind, wobei eine rückseitige
Anlagewand (43) für das Postgut entsprechend dem
Füllgrad des Behälters (15) verschiebbar angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entnahmeeinrichtungen (14) mit Postgutbehältern
(15) mit wenigstens einer Vertikalebene am Endlosförderer
(7) entlang verfahrbar angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Endlosförderer (7) mehrere Stationsabschnitte (10)
aufweist, wobei die Entnahmeeinrichtungen (14) jeweils an
einem dieser Abschnitte (10 bzw. 10′) verfahrbar angeordnet
sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der Entnahmeeinrichtungen (14) ein Förderer
(16) für gefüllte und leere Postgutbehälter (15) vorgesehen
ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage
ausgerüstet ist.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch,
Postgutbehälter (15) aus wenigstens einem Boden (49) und
daran in unterschiedlichen Abständen anbringbaren Steckwänden (50).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (49) mit einer Mehrzahl von Codierausnehmungen
(54) und/oder mit Barcodefeldern od. dgl. ausgerüstet
ist.
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