VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ABZUG FLACHER SENDUNGEN VON EINEM STAPEL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Der Abzug der jeweils vordersten Sendungen aus einem Sendungsstapel muß unter Einhaltung einer vorgegebenen Mindestlücke erfolgen. Diese Mindestlücke soll nicht unterschritten werden, um den nachfolgenden Anlagenteilen die Bearbeitung der einzelnen Sendungen zu ermöglichen. Gleichzeitig soll die erreichte mittlere Lücke die Mindestlücke möglichst wenig überschreiten, um einen hohen Sendungsdurchsatz zu erzielen.

[0003] Aus der EP 0 167 091 A1 und der DE 196 07 304 C1 sind Vorrichtungen zum Abzug von flachen Sendungen von einem Stapel bekannt. Diese Vorrichtungen weisen ein gesteuertes Abzugsorgan auf, das die jeweils vorderste Sendung eines Stapels abzieht und in den Erfassungsbereich eines Paares von angetriebenen Förderrollen vorschiebt, wobei zwischen dem Stapelausgang und den Förderrollen eine Meßstrecke in Form einer Lichtschrankenzeile angeordnet ist, deren Ausgangssignale einer Steuerschaltung zugeführt werden. Bei der EP 0 167 091 A1 erfolgt der Antrieb des Abzugsorgans zum Abzug einer Sendung derart, daß der Abstand zwischen der abzuziehenden Sendung und einer bereits abgezogenen Sendung ermittelt wird und das jeweilige Abstands-Meßergebnis um einen Vorgabewert, der vom Beschleunigungsweg des abzuziehenden Gegenstandes abhängig ist, korrigiert wird, und wobei der Abzug ausgelöst wird, wenn die Größe des so korrigierten Abstands-Meßergebnisses einem Abstands-Sollwert entspricht.

[0004] Dabei ermöglicht die Verwendung des Vorgabewertes nur eine pauschale Berücksichtigung des Übertragungsverhaltens der Abzugsantriebe und der Auswirkung beim Beschleunigungsvorgang.

[0005] Ein unterschiedliches Verhalten der Sendungen beim Abzugsvorgang resultiert auch aus der unterschiedlichen Lage der Sendungen im Stapel, von dem die Sendungen abgezogen werden. Dies hat ebenfalls unterschiedliche Lücken zur Folge, wodurch Durchsatz-Einbußen entstehen.

[0006] Zur genaueren Lückensteuerung wird deshalb gemäß DE 196 07 304 C1 die abzuziehende Sendung zunächst auf einen Zwischengeschwindigkeitswert beschleunigt, der geringer ist als eine vorgegebene Endgeschwindigkeit. Sobald der Ist-Abstand gleich dem Soll-Abstand ist, wird die Sendung auf die Endgeschwindigkeit beschleunigt.

[0007] Diese bekannten Lösungen benötigen eine aufwendige Meßstrecke in Form einer Lichtschrankenzeile, mit der sowohl die Position der abgezogenen Sendung (Hinterkante, solange sie sich noch innerhalb der Meßstrecke befindet) als auch die der nächsten abzuziehenden Sendung (Vorderkante) laufend erfaßt wird, um die richtigen Zeitpunkte zur Beschleunigung der abzuziehenden Sendung zu ermitteln. Übertragungseigenschaften des Abzugsantriebes werden nur pauschal berücksichtigt.

[0008] Zur Steuerung des Bewegungsablaufes beim Laden von Sendungen auf ein mit konstanter Geschwindigkeit bewegtes Abschnittsförderband (Synchronisation, damit die Sendungen in die Abschnitte gelangen, aber keine Einhaltung bestimmter Abstände zwischen den Sendungen) wurde bekannt, bestimmte feste Geschwindigkeitsverläufe zu benutzen, wobei der Zeitpunkt des Beginns der Beschleunigungsphase in Abhängigkeit von der Lage der einzuschleusenden Sendung gewählt wird (WO-A-98/24719).

[0009] Der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel mit definierter Endgeschwindigkeit zu schaffen, bei denen eine Meßstrecke aus aneinandergereihten Sensoren zur Detektierung der Sendungen nicht notwendig ist und die Abweichungen von den festgelegten Lücken zwischen den Sendungen aufwandsarm gering gehalten werden.

[0010] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Lückendifferenzen zum Lückensollwert bestimmte Geschwindigkeitssollwertverläufe zuzuordnen. Da diese Kurvenformen wählbar sind, können damit die Antriebsverhältnisse berücksichtigt werden. Die Zuordnung der Geschwindigkeitssollwertkurven des Antriebs zu den Ist-Lücken, um an der Übernahmestelle der Förderriemen die Sollücke zu erreichen, erfolgt in vorherigen Messungen.
Die Nichtlinearitäten der Übertragungsfunktionen werden durch eine tabellenförmige Zuordnung der Soll- und Istwertverläufe nicht algebraisch, sondern empirisch auf der Basis der Messungen erfaßt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zur algorithmischen Beschreibung und entsprechenden rechentechnischen Behandlung. Bei reproduzierbarem Verhalten werden somit beliebig komplizierte Nichtlinearitäten einfach beherrschbar. Dadurch, daß diese Zuordnungen offline erfaßt und in die Tabellen abgebildet werden, werden die rechentechnischen Laufzeitverhältnisse während des Echtzeitbetriebes entlastet.

[0011] Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0012] Anschließend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

[0013] Dabei zeigen

FIG 1

eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

FIG 2

ein regelungstechnisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Lösung

[0014] FIG 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei ist fest gelagert, aber frei drehbar eine Welle 20 vorgesehen, auf der eine Rolle 21 befestigt ist. Die Welle 20 dient außerdem zur schwenkbaren Lagerung einer Schwinge 22, die die Achse 23 einer weiteren Rolle 24 trägt. Um die Rolle 21 und die Abzugsrolle 24 ist als Vereinzelungsorgan mindestens ein Abzugsriemen 25 geführt, dessen Außenfläche einen hohen Reibwert aufweist.

[0015] Die Schwinge 22 ist durch eine schematisch angedeutete Feder 26 abgestützt, so daß ihre jeweilige Stellung von der Andruckkraft des Sendungsstapels abhängt, von dem die vorderste Sendung 1' bei ihrem Abzug gezeigt ist. Das freie Ende der Schwinge 22 wirkt auf einen nicht gezeigten Mikroschalter ein. Ist die Andruckkraft des Stapels zu gering, dann schließt ein Ruhekontakt des Mikroschalters, wodurch ein nicht gezeigter Getriebemotor eingeschaltet wird. Dieser treibt am Stapelende eine Stützwand so lange in Richtung auf die Abzugsrolle 24 an, bis nach Erreichen der der vorgesehenen Andruckkraft entsprechenden Stellung der Schwinge der genannte Ruhekontakt wieder ausschaltet.

[0016] Die Welle 20 wird durch einen nicht dargestellten Servo-Motor steuerbar in Richtung des Pfeiles angetrieben. Die in Förderrichtung weisenden Kanten, d.h. die Vorderkanten der im Stapel befindlichen Sendungen liegen mehr oder weniger dicht an einer Anschlagwand 40 an, die zum Abzugsband 25 einen den Durchtritt der Sendungen ermöglichenden Spalt, also den Stapelausgang freiläßt.

[0017] Im Förderweg der Sendungen ist ein Paar von dauernd angetriebenen Förderrollen 43 und 44 angeordnet, durch die die Sendungen zwangsweise mit der Geschwindigkeit V₀ weitergefördert werden, sobald sie in ihren Erfassungsbereich gelangt sind. Diese Förderrollen dienen hier als Umlenkrollen von Förderriemen 48 und 49, die in Förderrichtung um weitere Umlenkrollen 50 und 51 geführt sind. Während die angetriebene Förderrolle 43 fest gelagert ist, ist die Förderrolle 44 in bekannter Weise nachgiebig, z.B. auf einem schwenkbaren Hebel, gelagert, was aber in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.

[0018] Entlang des Förderweges der Sendungen ist anschließend an eine Anschlagwand 40 eine erste Lichtschranke 71/71' als Sensor zur Sendungsdetektion angeordnet, deren Lichtempfänger mit dem Bezugszeichen 71 und deren zugehörige Lichtquelle mit 71' bezeichnet ist. Als Lichtempfänger werden Fotodioden oder Fototransistoren verwendet. Diese Lichtschranke 71/71' befindet sich soweit hinter der Anschlagwand 40, daß die Sendungen an dieser Stelle die Abzugsgeschwindigkeit V₀ erreicht haben.

[0019] Außerdem ist eine den Erfassungsbereich der Förderrollen 43 und 44 überwachende zweite Lichtschranke 73/73' mit einer Lichtquelle 73' vorgesehen.

[0020] Diese Lichtschrankensignale werden von dem Mikroprozessor einer Steuerschaltung 60 ausgewertet. Aus den Hell-/Dunkelsignalen der Lichtschranken werden die jeweiligen Positionen der Sendungen 1' und 1'' ermittelt.

[0021] Sobald die Steuerschaltung 60 den Abzugsbefehl erteilt, wird der Abzugsmotor eingeschaltet und die erste Sendung gestartet. Erreicht deren Vorderkante die zweite Lichtschranke 73/73', wird der Abzugsmotor sofort gestoppt, die Sendung wird von den Förderriemen 48 und 49 weiter abgezogen. Der Abzugsmotor wird erst wieder eingeschaltet, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist: die erste Lichtschranke 71/71' wird hell.

[0022] Nun wird der Abzugsantrieb wieder gestartet, um die nächste Sendung zu beschleunigen. Sobald deren Vorderkante die erste Lichtschranke 71/71' erreicht, hat in dieser Positionierungsphase die Sendung 1' die Geschwindigkeit V₀ und der Abstand zur vorher abgezogenen Sendung und somit die Abweichung von der Sollücke ist bekannt.
Für die Ermittlung der Sendungslücken wird die Position der Hinterkante der abgezogenen und durch die Förderriemen 48,49 erfaßten Sendung mittels eines Taktgebers 80, der einen Streckentakt bildet, ermittelt. Die Vorderkante der abzuziehenden Sendung wird durch Integration des Antriebsgeschwindigkeits-Istwerts bestimmt. Zur Berücksichtigung von Schlupf kann an zusätzlichen, nicht dargestellten Lichtschranken eine Synchronisation der Sendungspositionen erfolgen.

[0023] Wie der FIG 2 zu entnehmen, beinhaltet das Abzugsverfahren eine diskontinuierliche Lageregelung mit unterlagerter Geschwindigkeitsregelung, die jeweils zu diskreten Zeitpunkten (Vorderkante erreicht erste Lichtschranke 71/71') ausgeführt wird.

[0024] Dabei bedeuten

x_soll

Soll-Lücke

x_ist(T)

Ist-Lücke beim Erreichen des ersten Sensors (71/71')

F_Rx

Lineare Lageregelungsfunktion (Zuordnungstabellen)

v_soll(t)

Geschwindigkeits-Sollwert=Führungsfunktion des Antriebs

N(Antrieb)

Nichtlineare Übertragungsfunktion des Antriebs und der Riemen

v_istAntrieb

Ist-Wert der Geschwindigkeit des Antriebs

P_Sendung

Sendungsparameter (Masse, Oberflächeneigenschaften...)

N(Sendung)

Nichtlineare Übertragungsfunktion Riemen/Sendung

v_istSendung

Ist-Wert der Geschwindigkeit der Sendung

[0025] Der Antrieb mit der darin enthaltenen wiederum unterlagerten Stromregelungsfunktion des Antriebs wird hierbei als "Black Box" betrachtet, die Stromregelungsfunktion (z.B. eine Hardwareschaltung) wird als nicht parametrierbar angesehen und ist in der nichtlinearen Geschwindigkeits-Übertragungsfunktion N(Antrieb) enthalten. Die Geschwindigkeits-Istwerte von Antrieb und Riemen wurden als identisch angenommen, mögliche Schwingungseffekte, für die neben der ersten auch höhere Ableitungen d^xv/dt^x eine Rolle spielen, wurden vernachlässigt. Die Übertragungsfunktion N(Sendung) hängt von den Sendungsparametern ab.

[0026] Jedem Lückendifferenzwert (im Rastermaß des Taktgebers) ist ein bestimmter Kurvenverlauf des Antriebs-Geschwindigkeits-Sollwerts zugeordnet. Diese Differenz kann (im Ausnahmefall) gleich, größer oder (im Regelfall) kleiner als Null sein:

• Gleich Null (Ist-Lücke = Soll-Lücke:

  Wenn die bestehende Lücke exakt der Soll-Lücke entspricht, kann die Sendung gleichförmig mit v₀ bis zur Übergabestelle weiterbewegt werden.

• Größer als Null (Ist-Lücke > Soll-Lücke):

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

• Kleiner als Null (Ist-Lücke < Soll-Lücke):

  Im Regelfall ist die bestehende Lücke kleiner als die Soll-Lücke. Dann wird die Sendung durch einen Kurvenverlauf, der unterhalb der v₀-Geraden liegt, verzögert.

[0027] Da die für die Einstellung der Lücke entscheidende Zeit, in der die Sendung vom Sensor 71/71' zur Übernahmestelle der Förderriemen 48,49 transportiert wird, dem Integral der reziproken Geschwindigkeit über dem Weg entspricht, ist der Geschwindigkeitsverlauf V(x) nicht bestimmt und mathematisch unendlich viele Lösungen möglich.
Im folgenden werden mögliche Kurvenverläufe kurz diskutiert. Werden als Sollwertverläufe Sprungfunktionen mit verschiedenen Längen der Zeit gewählt, so weisen die Abzugsriemengeschwindigkeiten aufgrund der Antriebsdämpfung zwar keine sprungförmigen Verläufe auf, haben aber dennoch starke Beschleunigungswerte.
Die Übertragungsfunktion N(Sendung) hängt von den mechanischen Eigenschaften der Sendung, insbesondere Masse und Oberflächenbeschaffenheit ab. Die Gefahr, daß es durch Überwindung der Haftreibung zum Rutschen kommt, ist umso größer, je steiler die Geschwindigkeitskurve des Riemens (also je größer die Spitzenwerte der Beschleunigung dv/dt)ist.
Deshalb ist ein Sollwertverlauf nur mit Sprungfunktionen nicht optimal und es bieten sich lineare Rampen als ideale Funktionsbestandteile des Ist-Werts der Riemen an. Zur Festlegung der Sollwert-Funktion ist zu beachten, daß ein auf Geschwindigkeits-, nicht auf Lageregelung optimierter Servoantrieb typischerweise eine im Kleinsignalverhalten dämpfende Übertragungsfunktion besitzt. Dies hat zur Folge, daß bei Verwendung reiner Rampen als Sollwert-Größe sich im Anfangsbereich eine Totzeit bzw. hyperbelähnliche Abflachung ergibt, was später durch größere Spitzen von dv/dt ausgeglichen werden müßte.

[0028] Aus diesem Grund ist für die Sollwertfunktion eine Kombination von Sprung- und Rampenfunktionen besonders vorteilhaft. Damit können annähernd rampenförmige Istwert-Verläufe für folgende Fälle erreicht werden:

• für geringe notwendige Vergrößerungen der bestehenden Lükke wird der Istwert in einer "V-förmigen" Kurve auf einen Minimalwert größer Null abgesenkt oder
• für einen Grenzfall wird der Istwert in einer "V-förmigen" Kurve auf den Wert Null abgesenkt oder
• für größere notwendige Vergrößerungen der bestehenden Lükke wird der Istwert in einer trapezförmigen Kurve auf den Wert Null abgesenkt, verharrt in diesem Wert eine Zeit lang und wird wieder auf den Nominalwert beschleunigt.

[0029] Bezüglich der dazu erforderlichen Sollwertverläufe wird ebenfalls zwischen derartigen Fällen ohne und mit Verharren im Wert Null unterschieden, wobei die Grenzfälle wegen der auszugleichenden Totzeiteigenschaft nicht identisch sind. Mit folgender Formel für die zu diskreten Zeitpunkten n (Bandtakt) erfolgenden Ausgaben des Sollwerts V_soll können alle Fälle beschrieben werden.





Wobei:

t = 0

ist der Zeitpunkt, zu dem die erste Lichtschranke 71/71' erreicht wird

t=T₁

ist die Zeit, nach der der Sollwert Null erreicht wird

t=T₂

ist die Zeit, nachdem vom Sollwert Null aus der Sprung auf v₀/2 erfolgt

t=T₃

ist die Zeit, zu der der Sollwert v₀ wieder erreicht wird, wobei bei typischerweise ähnliches Übertragungsverhalten im Brems- und Beschleunigungsfall gilt: T₃=T₁+T₂ und sich somit eine symmetrische Trapezkurve ergibt

[0030] In dem bisherigen Beispiel wird jeweils beim Erreichen des Sensors 71/71' der zu verwendende Sollwertverlauf festgelegt und im weiteren Verlauf der Abzugsphase dieser Sendung ohne Auswertung des Istwerts der Sendung verwendet. Zum Erreichen einer höheren Genauigkeit bei der Einhaltung der Lücken ist folgende Erweiterung sinnvoll: Den am Sensor 71/71' ermittelten Lückendifferenzen können nicht nur Führungsgrößenverläufe, sondern auch normative Weg-Zeit-Diagramme mit zur Kontrolle des der Bewegung der Sendung zwischen den Lichtschranken 71/71' und 73/73' zugeordnet werden. So ist es möglich, im Falle des Vor- oder Nacheilens der Bewegung abweichend von der zugeordneten Sollwertkurve nach ebenfalls zugeordneten neuen Sollwertkurven regelnd einzugreifen. Im einfachsten Fall könnte an einem einzigen Sensor etwa in der Mitte der Wegstrecke ein Soll-/Istwert-Vergleich vorgenommen und bei Überschreitung eines oberen Toleranzwertes ein einheitlicher neuer Sollwertverlauf bzw. bei Unterschreitung eines unteren Toleranzwertes ein anderer neuer Sollwertverlauf ausgegeben werden.
Der Aufwand für die Festlegung dieser neuen Kurvenverläufe kann begrenzt werden, da es an dieser Stelle nicht unbedingt darauf ankommt, möglichst exakt, sondern nur tendenziell richtig und ohne wesentliches Überschwingen einzugreifen. Im besonderen Fall kann auch ein stärkeres Überschwingen akzeptiert und dennoch das Gesamtverhalten verbessert werden: Wenn ohne Regelung das erreichte Lückenspektrum einen geringen Anteil zu kleiner Lücken beinhaltet, dessentwegen die Soll-Lücke um ein Increment erhöht werden muß, kann die Eleminierung dieses Anteils und damit mögliche Reduzierung der Soll-Lücke einen hohen Effekt bringen.

[0031] Wird optional eine Lichtschrankenzeile mit beispielsweise 10 Lichtschranken verwendet, bieten sich folgende, die Lückenqualität verbessernde Modifizierungen an:

• Das Verfahren erlaubt für größere Verzögerungen Kurvenverläufe mit Abbremsen auf und beliebig langem Verharren bei Geschwindigkeit Null über jeweils eine Sollwertkurve zu steuern. Implementierungstechnisch bietet es sich jedoch an, die Kurvenschar nur bis zu der Variante, bei der der Geschwindigkeits-Istwert sicher bis auf Null absinkt, abzuspeichern und ansonsten den Abzugsprozeß in drei Phasen zu steuern: einer Bremsphase mit gespeichertem Kurvenverlauf, einer Stillstandsphase, in der laufend auf den Startzeitpunkt geprüft wird und einer Beschleunigungsphase, in der nach gespeichertem Kurvenverlauf die Sendung zur Übergabestelle bewegt wird. Mit einer Lichtschrankenzeile kann der Ort, an dem die Sendung zum Stehen gekommen ist, auf das Rastermaß genau zu bestimmt und in Abhängigkeit davon Startzeitpunkt und zugeordnete Sollwertkurve festgelegt werden. Die Lichtschrankenzeile ist bei der ungeregelten Betriebsvariante nur in der Phase der Festlegung der Kurvenverläufe notwendig.
• Das beschriebene Verfahren beruht grundsätzlich auf der Annahme, daß die Lücke zwischen zwei Sendungen entsteht, bevor die Vorderkante der nachfolgenden Sendung den ersten Sensor 71/71' erreicht. Die Behandlung der Ausnahmefälle von Doppelabzügen, die sich zwischen dem ersten Sensor 71/71' und der Übergabestelle öffnen, führt ohne dazwischenliegende Sensoren zu Lückenvergrößerungen, da man sicherheitshalber von einer unmittelbar vor der Übergabestelle liegenden Vorderkante der nachfolgenden Sendung ausgehen muß. Bei Vorhandensein weiterer Sensoren können diese genutzt werden, um auch in diesem Ausnahmefall den Ort auf das Rastermaß genau zu bestimmen und in Abhängigkeit davon Startzeitpunkt und zugeordnete Sollwertkurve festzulegen.

[0032] Die Zuordnung der Kurvenverläufe zu den Lückendifferenzzeiten sowie Vorderkantenpositionen beim Abzug erfolgt in zwei Schritten:

• Grobermittlung in vorherigen Meßmodes
• Korrekturen aufgrund einer größeren Datenbasis mittels Prozeßgütestatistik

[0033] Es existiert je ein Meßmode für die folgenden Prozeßarten:

1. Zu kleine Ist-Lücke
Es werden einzeln Sendungen abgezogen. Dabei werden, ausgehend vom Grenzfall gleichförmige Bewegung ohne Lückenveränderung nacheinander verschiedene Kurvenformen mit immer stärkerem Abbremsen der Sendung bis hin zum Grenzfall Zwischenstop durchfahren und jeweils die Zeit bis zum Erreichen der Lichtschranke 73/73' gemessen.

2. Zu kleine Ist-Lücke mit großer Abweichung
Sendungen werden mit geringer Geschwindigkeit einzeln in die Lichtschrankenzeile gefahren und an den möglichen Orten der Vorderkante positioniert. Nach kurzem Stop erfolgt nach vorgegebenem Kurvenverlauf die Beschleunigung auf v₀ und Messung der Zeit bis zum Passieren der Lichtschranke 73/73'.

3. Zu große Ist-Lücke
Es werden einzelne Sendungen abgezogen, jedoch mit Kurvenverläufen oberhalb v₀; wiederum ausgehend vom Grenzfall gleichförmige Bewegung ohne Lückenveränderung bis hin zum Grenzfall, bei dem die Sendung mit maximalem Anstieg auf v₁ beschleunigt und mit dieser Geschwindigkeit bis in die Transportstrecke bewegt wird.

[0034] Jeder dieser Meßmodes wird bei der Implementierung mehrmals ausgeführt und aus den Mittelwerten der gemessenen Zeiten werden die Kurvenzuordnungen erstmals festgelegt (Grobmessung).

[0035] Es existiert eine interne Prozeßgütestatistik, die aufzeichnet:

• Wie oft jede einzelne Prozeßart und jeder Kurvenverlauf als Ereignis ausgeführt wurden
• Für jede Prozeßart und jeden Kurvenverlauf einzeln, wie oft die Lichtschranke 73/73' in der Sollzeit und wie oft in positiv oder negativ abweichenden Zeiten (in Bandtakt Incrementen) erreicht wurde.

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

[0036] Wenn die Prozeßgütestatistik ständig mitläuft, kann die Anpassung der Sollwertkurven-Zuordnungen automatisch ausgeführt werden. Mögliche Vorteile:

• Verringerung von projektspezifischen Anpassungsaufwänden, speziell bei Änderungen der Abzugsgeschwindigkeit
• In begrenztem Maße kann eine automatische Korrektur bei Änderungen der mechanischen Bedingungen erfolgen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel mittels einer Abzugsvorrichtung mit steuerbarer Abzugsgeschwindigkeit, die die Sendungen mit konstanter Geschwindigkeit v₀ angetriebenen Förderriemen (48,49) zuführt, wobei eine neue Sendung abgezogen wird, wenn die Hinterkante der jeweils vorhergehenden Sendung die Übernahmestelle der Förderriemen (48,49) erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hinterkante der vorhergehenden, schon abgezogenen Sendung (1'') von einem ersten, die Sendungen detektierenden Sensor (71/71'), der sich an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') die Abzugsgeschwindigkeit V₀ erreicht haben, zu dem Zeitpunkt ermittelt wird, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den ersten
Sensor (71/71') erreicht, mittels dieses Abstandes aus gespeicherten, den Differenzen zwischen Soll- und Istabstand zwischen den Sendungen (1',1'') zugeordneten Geschwindigkeitssollwertverläufen des Antriebs der Abzugsvorrichtung für den gesamten Abzugsvorgang zur Einhaltung der Sollabstände zwischen den Sendungen nach Übernahme der Sendungen durch die Förderriemen (48,49), der den aktuell gemessenen Sendungsabstand zugeordnete Geschwindigkeitssollwertverlauf aktiviert wird, wobei die Geschwindigkeitssollwertverläufe in Abhängigkeit vom Übertragungsverhalten des Antriebes sowie möglichst geringer positiver und negativer Beschleunigungen im Geschwindigkeitsistwertverlauf der Abzugsvorrichtung sowie einer definierten Endgeschwindigkeit festgelegt werden und zu ihrer Zuordnung zu den Differenzen zwischen den Soll- und Istabständen die Zeiten in vorherigen Messungen ermittelt werden, die die Sendungen beim jeweiligen Geschwindigkeitssollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vorderkante vom ersten Sensor (71,71') zur Übernahmestelle der Förderriemen (48,49) zu gelangen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsistwertkurvenverläufe der Abzugsvorrichtung annähernd aus einer abfallenden und einer aufsteigenden Rampe bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsistwertkurvenverläufe der Abzugsvorrichtung annähernd aus einer abfallenden Rampe, einem sich an diesen anschließenden Bereich mit der Geschwindigkeit Null und einer darauffolgenden aufsteigenden Rampe bestehen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endgeschwindigkeit des Geschwindigkeitssollwertkurvenverlaufes gleich der Geschwindigkeit V₀ ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorherigen Messungen zur Ermittlung der Zeiten, die die Sendungen beim jeweiligen Geschwindigkeitssollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vorderkante vom ersten Sensor zur Übernahmestelle der Fördermittel zu gelangen, statistisch ausgewertet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei statistisch ermittelten Änderungen der ermittelten Zeiten für einen bestimmten Geschwindigkeitssollwertverlauf ein anderer gespeicherter Geschwindigkeitssollwertverlauf mit einer gemäß der Änderung angepaßten Sendungslaufzeit aktiviert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsablauf während des Abziehvorganges online überwacht wird und bei Abweichungen der Istzeiten von den Sollzeiten mit einem gemäß der Abweichung anderen Geschwindigkeitssollwertverlauf weiter abgezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hinterkante der schon abgezogenen, in den Förderriemen (48,49) gefaßten Sendung (1'') vom ersten Sensor (71,71') zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den ersten Sensor (71,71') erreicht, aus der Ze'itdifferenz zwischen Detektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und Detektion der Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') am ersten Sensor (71,71') sowie aus der Geschwindigkeit v₀ der Förderriemen (48,49) ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hinterkante der schon abgezogenen, in den Förderriemen (48,49) gefaßten Sendung (1'') vom ersten Sensor (71,71') aus der Zeitdifferenz zwischen Detektion der Hinterkante der abgezogenen Sendung (1'') und Detektion der Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') am ersten Sensor (71,71') mit Hilfe eines mit den angetriebenen Förderrollen (43,44) der Förderriemen (48,49) in Verbindung stehenden Taktgenerators (80) ermittelt wird.

10. Vorrichtung zum Abzug flacher Sendungen von einem Stapel mit einem Abzugsorgan zur Zuführung flacher Sendungen aus einem Stapel (100) zu mit konstanter Geschwindigkeit v₀ angetriebenen Förderriemen (48,49) mit einer Steuerschaltung (60) zur Steuerung der Abzugszeitpunkte und -geschwindigkeiten in Abhängigkeit jeweils vom Abstand der abzuziehenden Sendungen (1') von einer bereits abgezogenen Sendung (1''), dadurch gekennzeichnet, daß zwei die Sendungen detektierende Sensoren (71,71', 73,73') vorgesehen sind, wobei sich der erste Sensor (71,71') an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen (1') die Abzugsgeschwindigkeit v₀ erreicht haben, und wobei sich der zweite Sensor (73,73') an der Übernahmestelle durch die Förderriemen (48,49) befindet, und daß die Steuerschaltung (60) so ausgebildet ist, daß mittels des Abstandes der Hinterkante der vorhergehenden, schon abgezogenen Sendung (1'') von dem ersten, die Sendungen detektierenden Sensor (71,71'), der sich an der Position befindet, an der die abzuziehenden Sendungen die Abzugsgeschwindigkeit v₀ erreicht haben, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante der abzuziehenden Sendung (1') gerade den ersten Sensor (71,71') erreicht, aus gespeicherten, den Differenzen zwischen Soll- und Istabstand zwischen den Sendungen zugeordneten Geschwindigkeitssollwertverläufen der Abzugsvorrichtung für den gesamten Abzugsvorgang zur Einhaltung der Sollabstände zwischen den Sendungen nach Übernahme der Sendungen durch die Förderriemen (48,49) der den aktuell gemessenen Sendungsabstand zugeordnete Geschwindigkeitssollwertverlauf aktiviert wird, wobei die Geschwindigkeitssollwertverläufe in Abhängigkeit vom Übertragungsverhalten des Antriebes sowie Beschleunigungen sowie einer definierten Endgeschwindigkeit festgelegt sind und ihrer Zuordnung zu den Differenzen zwischen den Soll- und Istabständen die Zeiten in vorherigen Messungen ermittelt werden, die die Sendungen beim jeweiligen Geschwindigkeitssollwertverlauf benötigen, um mit ihrer Vorderkante vom ersten Sensor (71,71') zur Übernahmestelle der Förderriemen (48,49) mit dem zweiten Sensor (73,73') zu gelangen.

11. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der zurückgelegten Strecken der in den Förderriemen (48,49) geklemmten Sendungen (1'') ein mit den angetriebenen Förderrollen (43,44) der Förderriemen (48,49) in Verbindung stehender Taktgenerator (80) vorhanden ist.

12. Abzugsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Bewegungsablaufes während des Abziehvorganges zwischen dem ersten, die Sendungen detektierenden Sensor (71,71') und einem zweiten, die Sendungen detektierenden Sensor (73,73') an der Übernahmestelle durch die Förderriemen (48,49) mindestens ein weiterer Sensor angeordnet ist.

Claims

1. Method for removing flat items of mail from a stack by means of a removal device with controllable removable speed which feeds the items of mail to driven conveyor belts (48,49) at a constant speed v₀, a new item of mail being removed if the rear edge of the respectively preceding item of mail has reached the transfer point of the conveyor belts (48,49), characterized in that the distance between the rear edge of the preceding item of mail (1'') which has already been removed and a first sensor (71/71') which detects the items of mail and which is located at the position at which the items of mail (1') to be removed have reached the removal speed V₀ is determined at the time at which the front edge of the item of mail (1') to be removed has just reached the first sensor (71/71') and the speed setpoint value profile which is assigned to the currently measured distance between items of mail is actuated by means of this distance determined from stored speed setpoint value profiles, assigned to the differences between the setpoint distance and actual distance between the items of mail (1',1''), of the drive of the removal device for the entire removal process in order to maintain the setpoint distances between the items of mail after the transfer of the items of mail by the conveyor belts (48,49), the speed setpoint value profiles being determined as a function of the transmission behaviour of the drive and the smallest possible positive and negative accelerations in the speed actual value profile of the removal device and a defined limit speed and the times which the items of mail require during the respective speed setpoint value profile in order to pass, with their front edge, from the first sensor (71,71') to the transfer point of the conveyor belts (48,49) being determined in previous measurements in relation to their assignment to the differences between the setpoint distances and actual distances.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the speed actual value profiles of the removal device are composed approximately of a falling ramp and a rising ramp.

3. Method according to Claim 1, characterized in that the speed actual value profiles of the removal device are composed approximately of a falling ramp, a region adjoining the latter with the speed zero and a subsequent rising ramp.

4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the final speed of the speed setpoint value profile is equal to the speed V₀.

5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the previous measurements for determining the times which the items of mail require with the respective speed setpoint value profile to pass with their front edge from the first sensor to the transfer point of the conveyor means are statistically evaluated.

6. Method according to Claim 5, characterized in that, when there are statistically determined changes in the times which are determined for a specific speed setpoint value profile, another stored speed setpoint value profile with a transit time for the items of mail which is adapted in accordance with the change is actuated.

7. Method according to Claims 1 to 6, characterized in that the movement sequence during the removal process is monitored on-line and when there are deviations of the actual times from the setpoint times removal is performed with a different speed setpoint value profile in accordance with the deviation.

8. Method according to Claim 1, characterized in that the distance between the rear edge of the item of mail (1'') which has already been removed and grasped in the conveyor belts (48,49) and the first sensor (71,71'), is determined at the time at which the front edge of the item of mail (1') to be removed just reaches the first sensor (71,71'), from the difference in time between the detection of the rear edge of the removed item of mail (1'') and the detection of the front edge of the item of mail (1') to be removed at the first sensor (71,71') and from the speed v₀ of the conveyor belts (48,49).

9. Method according to Claim 1, characterized in that the distance between the rear edge of the item of mail (1'') which has already been removed and grasped in the conveyor belts (48,49) and the first sensor (71,71') is determined from the difference in time between the detection of the rear edge of the removed item of mail (1'') and the detection of the front edge of the item of mail (1') to be removed at the first sensor (71,71') by means of a clock generator (80) which is connected to the driven conveyor rollers (43,44) of the conveyor belts (48,49).

10. Device for removing flat items of mail from a stack with a removal element for feeding flat items of mail from a stack (100) to conveyor belts (48,49) which are driven at a constant speed v₀ and have a control circuit (60) for controlling the removal times and removal speeds as a function in each case of the distance between the items of mail (1') to be removed and an item of mail (1'') which has already been removed, characterized in that two sensors (71,71', 73, 73') which detect the items of mail are provided, the first sensor (71,71') being located at the position at which the items of mail (1') to be removed have reached the removal speed v₀, and the second sensor (73,73') being located at the point of transfer by the conveyor belts (48,49), and in that the control circuit (60) is embodied in such a way that the speed setpoint value profile which is assigned to the currently measured distance between items of mail is actuated by means of the distance between the rear edge of the preceding item of mail (1'') which has already been removed and the first sensor (71,71') which detects the items of mail and which is located at the position at which the items of mail to be removed have reached the removal speed v₀ at the time at which the front edge of the item of mail (1') to be removed just reaches the first sensor (71,71'), from stored speed setpoint value profiles, assigned to the differences between the setpoint distance and actual distance between the items of mail, of the removal device for the entire removal process in order to maintain the setpoint distances between the items of mail after the transfer of the items of mail by the conveyor belts (48,49), the speed setpoint value profiles being defined as a function of the transmission behaviour of the drive and accelerations and a defined final speed, and the times which the items of mail require with the respective speed setpoint value profile to pass with their front edge from the first sensor (71,71') to the transfer point of the conveyor belts (48,49) with the second sensor (73,73') being determined in previous measurements with respect to their assignment to the differences between the setpoint distances and actual distances.

11. Removal device according to Claim 10, characterized in that, in order to determine the distances covered by the items of mail (1'') which are clamped in the conveyor belts (48,49), there is a clock generator (80) which is connected to the driven conveyor rollers (43,44) of the conveyor belts (48,49).

12. Removal device according to Claim 10, characterized in that, in order to monitor the movement sequence during the removal process between the first sensor (71,71') which detects the items of mail and a second sensor (73,73') which detects the items of mail, at least one further sensor is arranged at the transfer point by the conveyor belts (48,49).

Revendications

1. Procédé pour retirer des envois plats d'une pile au moyen d'un dispositif de retrait à vitesse de retrait commandable qui conduit les envois à des courroies de transport (48, 49) entraînées à vitesse constante v₀, un nouvel envoi étant retiré lorsque le bord arrière de l'envoi respectivement précédent a atteint le point de prise en charge des courroies de transport (48, 49), caractérisé par le fait que la distance du bord avant de l'envoi précédent déjà retiré (1") à un premier capteur (71/71') détectant les envois et se trouvant à la position pour laquelle les envois à retirer (1') ont atteint la vitesse de retrait V₀ est déterminée à l'instant auquel le bord avant de l'envoi à retirer (1') atteint juste le premier capteur (71 / 71'), au moyen de cette distance et à partir de courbes de valeur de consigne de vitesse mémorisées, associées aux différences entre distance de consigne et distance réelle entre les envois (1', 1"), de l'entraînement du dispositif de retrait, on active pour toute l'opération de retrait et pour respecter les distances de consigne entre les envois après prise en charge des envois par les courroies de transport (48, 49) la courbe de valeur de consigne de vitesse associée à la distance entre envois actuellement mesurée, dans lequel on fixe les courbes de valeur de consigne de vitesse en fonction du comportement de transmission de l'entraînement, d'accélérations positives et négatives les plus petites possibles dans la courbe de valeur réelle de vitesse du dispositif de retrait et d'une vitesse finale définie et, pour leur association aux différences entre les distances de consigne et les distances réelles, on détermine dans des mesures précédentes les temps qui sont nécessaires aux envois dans la courbe de valeur de consigne de vitesse respective pour arriver avec leur bord avant du premier capteur (71 / 71') au point de prise en charge des courroies de transport (48, 49).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les courbes de valeur réelle de vitesse du dispositif de retrait sont approximativement constituées d'une rampe descendante et d'une rampe montante.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les courbes de valeur réelle de vitesse du dispositif de retrait sont approximativement constituées d'une rampe descendante, d'une zone adjacente avec la vitesse nulle et d'une rampe adjacente montante.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la vitesse finale de la courbe de valeur de consigne de vitesse est égale à la vitesse V₀.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on évalue statistiquement les mesures antérieures pour la détermination des temps qui sont nécessaires aux envois, dans la courbe de valeur de consigne de vitesse respective, pour arriver avec leur bord avant du premier capteur au point de prise en charge des moyens de transport.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que, pour des variations statistiquement déterminées des temps déterminés pour une certaine courbe de valeur de consigne de vitesse, on active une autre courbe de valeur de consigne de vitesse mémorisée avec un temps d'avancement d'envoi adapté selon la variation.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'on surveille en direct l'exécution du déplacement pendant l'opération de retrait et, en cas d'écarts entre les temps réels et les temps de consigne, on continue à effectuer le retrait avec une autre courbe de valeur de consigne de vitesse en fonction dudit écart.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la distance du bord avant de l'envoi déjà retiré (1"), saisi dans les courroies de transport (48, 49), au premier capteur (71 /71') à l'instant auquel le bord avant de l'envoi à retirer (1') atteint juste le premier capteur (71 /71') est déterminée à partir de la différence de temps entre la détection du bord avant de l'envoi retiré (1") et la détection du bord avant de l'envoi à retirer (1') au niveau du premier capteur (71 / 71') et à partir de la vitesse v₀ des courroies de transport (48, 49).

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la distance du bord avant de l'envoi déjà retiré (1"), saisi dans les courroies de transport (48, 49), au premier capteur (71 / 71') est déterminée à partir de la différence de temps entre la détection du bord avant de l'envoi retiré (1") et la détection du bord avant de l'envoi à retirer (1') au niveau du premier capteur (71 /71') à l'aide d'un générateur d'horloge (80) en liaison avec les poulies de transport entraînées (43, 44) des courroies de transport (48, 49).

10. Dispositif pour retirer des envois plats d'une pile, comportant un élément de retrait pour conduire des envois plats d'une pile (100) à des courroies de transport (48, 49) entraînées avec une vitesse constante v₀ et un circuit de commande (60) pour commander les instants de retrait et les vitesses de retrait en fonction de la distance respective des envois à retirer (1') par rapport à un envoi déjà retiré (1"), caractérisé par le fait qu'il est prévu deux capteurs (71/71', 73/73') détectant les envois, le premier capteur (71/71') se trouvant à la position pour laquelle les envois à retirer (1') ont atteint la vitesse de retrait v₀ et le deuxième capteur (73 / 73') se trouvant au point de prise en charge par les courroies de transport (48, 49) et le circuit de commande (60) est conçu de telle sorte que, au moyen de la distance du bord avant du précédent envoi déjà retiré (1") au premier capteur (71/71'), détectant les envois et se trouvant à la position pour laquelle les envois à retirer ont atteint la vitesse de retrait v₀, à l'instant auquel le bord avant de l'envoi à retirer (1') atteint juste le premier capteur (71 /71'), la courbe de valeur de consigne de vitesse associée à la distance entre envois actuellement mesurée est activée à partir de courbes de valeur de consigne de vitesse mémorisées, associées aux différences entre distance de consigne et distance réelle entre les envois, du dispositif de retrait pour toute l'opération de retrait et pour respecter les distances de consigne entre les envois après la prise en charge des envois par les courroies de transport (48, 49), les courbes de valeur de consigne de vitesse étant fixées en fonction du comportement de transmission de l'entraînement, d'accélérations et d'une vitesse finale définie et, pour leur association aux différences entre les distances de consigne et les distances réelles, les temps qui sont nécessaires aux envois, dans la courbe de valeur de consigne de vitesse respective, pour arriver avec leur bord avant du premier capteur (71 / 71') au point de prise en charge des courroies de transport (48, 49) avec le deuxième capteur (73 / 73') étant déterminés dans des mesures précédentes.

11. Dispositif de retrait selon la revendication 10, caractérisé par le fait que, pour la détermination des trajets parcourus par les envois (1") coincés dans les courroies de transport (48, 49), il y a un générateur d'horloge (80) qui est en liaison avec les poulies de transport entraînées (43, 44) des courroies de transport (48, 49).

12. Dispositif de retrait selon la revendication 10, caractérisé par le fait que, pour la surveillance de l'exécution du mouvement pendant l'opération de retrait, il y a au moins un autre capteur entre le premier capteur (71/71') détectant les envois et un deuxième capteur (73 / 73') détectant les envois au point de prise en charge par les courroies de transport (48, 49).

Zeichnung