DE60007690T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Synchronisierung in einem Kuvertiersystem - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Umschlagzuführer in einer Einfügemaschine für eine Massenpostversendung. Eine derartige Maschine ist bekannt aus US 5,927,254 .
• Bei einer Einfügemaschine für eine Massenpostversendung gibt es einen Sammelabschnitt, wo Umschlagmaterial gesammelt wird, bevor es in einen Umschlag eingefügt wird. Der Sammelabschnitt wird manchmal als Gehäuse bzw. Chassis-Teilsystem bezeichnet, der einen Sammeltransport mit Schiebefindern hat, die fest an einem Fördermittel angebracht sind, sowie einer Vielzahl von Umschlagzuführern, montiert über dem Transport. Umfasst das Umschlagmaterial viele Dokumente, so müssen diese Dokumente getrennt von unterschiedlichen Umschlagzuführern zugeführt werden. Jeder der Umschlagzuführer bewirkt das Zuführen oder das Freigeben eines Dokuments zu einer geeigneten Zeit derart, dass die Hinterkante des Dokuments, freigegeben von dem Umschlagzuführer, gerade geringfügig nach vorne von einem sich bewegenden Schiebefinger vorliegt. Die Zeiteinteilung und die Geschwindigkeitssteuerung sämtlicher Zuführer ist kritisch, da während dem Zuführprozess ein Dokument unter der Steuerung sowohl eines Umschlagzuführmotors als auch eines Sammeltransportmotors ist.
• Momentan erfolgt die Anwendung von einer oder mehreren langen Endlosketten, getrieben durch einen einzigen Motor, zum Bewegen der Schiebefinger, um das Umschlagmaterial, freigegeben von den Umschlagzuführern, zu sammeln und das gesammelte Material zu einer Umschlageinfügestation zu senden. Es ist bevorzugt, dass die Beabstandung der Schiebefinder, angebracht an der Förderkette, im wesentlichen dieselbe ist wie die Beabstandung der Umschlagzuführer, die über der Förderkette montiert sind. Ein typischer Abstand für die Umschlagzuführer beträgt 13.5'' (343 mm). Abhängig von der Länge des Dokuments, gestapelt auf einem Zuführer, wird an dem Zuführer ein "Loslauf"-Signal abgegeben, zum Freigeben eines Umschlagdokuments an den Fördergurt zu einer geeigneten Zeit.
• Nachdem die Maschine während einer verlängerten Zeitperiode gelaufen ist, beginnt die Förderkette sich abzunützen und sich zu dehnen, wie es der Fall mit Stahlketten ist. Demnach kann die Zeiteinteilung, die vorhergesagt wird, um einen wesentlichen Umfang von einem Ende der Maschine zu dem anderen versetzt sein. Der Umfang kann über Toleranzen akkumuliert werden, und die Dehnung kann einen Umfang erreichen, der gleich dem kleineren Dokument ist, das zugeführt werden kann. Beispielsweise würde bei einer 20 Stationen-Maschine mit einer Länge von 22.5 Fuß eine 2% Dehnung sich zu 5.4 Inches angleichen. Dies ist größer als das kleinste zuzuführende Dokument.
• Demnach ist es wünschenswert, ein Verfahren und Gerät zum Verbessern der Zeiteinteilung zwischen dem Transport und den Zuführern zu schaffen, das eine Chassis-Kettendehnung so kompensiert, dass die Distanz zwischen einem Zuführfinger und einer Hinterkante eines zugeführten Umschlagdokuments geeignet ist.
• Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und ein Gerät zum Verbessern der Zeiteinteilung zwischen den Zuführfingern und der Förderkette in dem Sammelabschnitt einer Einfügemaschine. Insbesondere nützt die vorliegende Erfindung zwei oder mehr Sensoren und einen Prozessor zum Addieren einer Angleichung zu der "Freigabe- bzw. Loslauf"-Signal-Zeiteinteilung für jeden der Umschlagzuführer in einem großen Gehäuseteilsystem. Ist der Abstand zwischen zwei angrenzenden Schiebefingern (ohne gedehnter Kette) oder ein Schieberabstand gleich D, so ist es bevorzugt, einen ersten Sensor bei einem Ende des Gehäuses zu platzieren und einen zweiten Sensor bei einer Distanz nD stromaufwärts von dem ersten Sensor zu platzieren, mit n als positiver Zahl, und bevorzugt einer ganzen Zahl. Sind derartige Sensoren an Stelle vorgesehen, so lässt sich die wirksame Kettendehnung berechnen, indem die Schiebergeschwindigkeit mit der Zeitdifferenz zwischen der Erfassung der Ankunft eines Schiebefingers durch den ersten Sensor und derjenigen durch den zweiten Sensor multipliziert wird. Unter der Annahme einer linearen Dehnung über die Förderkette hinweg, lässt sich eine geeignete Zeitverzögerung bestimmen und zu dem "Freigabe"-Signal addieren, oder dem Freigabebefehl, mit einer Zeiteinteilung eines jeweiligen Umschlagzuführers, zum Kompensieren des Problems im Zusammenhang mit der Abnutzung der Dehnung der Förderkette.
• Die obige und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich einfach bei Betrachten der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile über die Zeichnungen hinweg bezeichnen; es zeigen:
• 1 einen Sammelabschnitt einer Einfügemaschine; und
• 2 das Gerät zum Verbessern der Zeiteinteilung in dem Sammelabschnitt einer Einfügemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Die 1 zeigt einen typischen Sammelabschnitt einer Einfügemaschine. Wie in 1 gezeigt, enthält der Sammelabschnitt oder das Gehäuseteilsystem 10 einen Fördergurt oder eine Endloskette 14 zum Transportieren von Dokumenten. Eine Vielzahl von Schiebefingern 30 ist gleichmäßig beabstandet und fest an der Endloskette 14 befestigt. Eine angetriebene Zahnrolle 24, getrieben durch einen Transportmotor 20, eine leer laufende Zahnrolle 22 und ein Gurt 18 werden zum Bewegen der Kette 14 verwendet. Die leer laufende Zahnrolle 22 ist so angleichbar, dass sie die Spannung der Kette 14 in einem nützlichen Bereich hält. Die Kette 14 bewegt sich im wesentlichen mit einer konstanten Geschwindigkeit, und die Schiebefinger bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit entlang mit der Kette 14. In 1 ist ebenso eine Vielzahl von Umschlagzuführern 40, 42, 44 und 46 gezeigt, jeweils montiert oberhalb der Kette 14 zum Zuführen von Umschlagdokumenten 50, 52, 54 und 56. Jeder Umschlagzuführer hat einen Freigabemechanismus 60, 62, 64 und 66 zum Freigeben eins Bogens eines Umschlagdokuments bei Empfang eines "Loslauf"-Signals oder Freigabebefehls von dem Steuersystem 80 des Einfügers 10. Die Zeiteinteilung für den Freigabebefehl für jeden Umschlagzuführer wird durch die Länge des Umschlagdokuments, das freizugeben ist, bestimmt, sowie durch die Ankunft eines Schiebefingers 30 in die Nähe zu einem der Umschlagzuführer 40, 42, 44 und 46.
• Es ist zu erkennen, dass der Entwurf der Umschlagzuführer im Stand der Technik gut bekannt ist, so dass eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist. Jedoch ist zu erkennen, dass der zuvor erwähnte Freigabemechanismus durch ein elektronisches Signal gesteuert wird, und dieses Signal geht bevorzugt von dem Steuersystem für das Einfügesystem aus, und dessen Signifikanz wird sich hier nachfolgend erschließen.
• Es ist zu erkennen, dass das Gehäuse 10 bzw. Chassis 10 eines Einfügesystems, wie es hier beschrieben ist, vier Umschlagzuführer 40, 42, 44 und 46 umfasst. Es ist jedoch selbstverständlich zu erkennen, dass diese Zahl der Umschlagzuführer (z.B. 4) lediglich für beispielhafte Zwecke allein verwendet wird, da das Chassis bzw. Gehäuse 10 jede Zahl von Umschlagzuführern enthalten kann.
• Damit die Schiebefinger 30 geeignet die frei gegebenen Umschlagdokumente zu einer Umschlageinfügestation 70 schieben können, wird bevorzugt, dass die Hinterkante des Umschlagdokuments von einem Umschlagzuführer 40, 42, 44 und 46 so freigegeben wird, dass es lediglich geringfügig nach vorne gegenüber einem Förderschiebefinger 30 vorliegt. Ursprünglich ist die Distanz zwischen zwei angrenzenden Schiebefingern 30 im wesentlichen gleich zu der Distanz zwischen zwei angrenzenden Umschlagzuführern (z.B., 42 und 44) festgelegt. Beginnt die Kette 40 sich abzunützen, so kann dies zu einer Dehnung führen, und demnach kann die zuvor erwähnte Distanz zwischen angrenzenden Schiebefingern 30 größer als die Distanz zwischen zwei angrenzenden Umschlagzuführern (z.B., 42 und 44) sein. Im Ergebnis wird ein Umschlagdokument vor der Ankunft eines Schiebefingers 30 freigegeben, der zum Fördern des zugeführten Umschlagdokuments beabsichtigt ist, was einen potentiellen Stau in dem Gehäuse 10 oder in der Umschlageinfügestation 70 bewirkt.
• Zum Kompensieren der Versatz-Zeiteinteilung in dem Freigabebefehl aufgrund der Kettendehnung, wie oben beschrieben, ist bevorzugt ein erster Sensor 72 bei einem Ende des Gehäuses 10 platziert, und ein zweiter Sensor 74 ist bei einem anderen Ende des Gehäuses 10 stromaufwärts gegenüber dem ersten Sensor 72 platziert, und er ist bevorzugt entlang dem Umfang der Antriebszahnkette 24 platziert. Ist die Distanz zwischen zwei angrenzenden Zuführern (z.B., 42 und 44) D, so ist dann bevorzugt, dass die Distanz zwischen dem zweiten und dem ersten Sensor 74 und 72 gleich nD ist, mit n als positiver ganzer Zahl. Beispielsweise dann, wenn die Distanz zwischen zwei angrenzenden Zuführern (z.B., 42 und 44) 13.5'' (343 mm) ist, so ist dann die Distanz zwischen dem zweiten Sensor und dem ersten Sensor 74 und 72 so festgelegt, dass sie irgendein ganzzahliges Inkrement von 13.5'' ist. Wie in 1 gezeigt, gilt n = 5 oder 6, da vier Zuführer 40, 42, 44 und 46 und zwei Sensoren 72 und 74 vorliegen. Ist der Schieberabstand exakt 13.5'', so detektieren dann beide Sensoren 72 und 74 die Ankunft eines sich bewegenden Schiebefingers 30 zu derselben Zeit.
• Jedoch gibt es aufgrund der Kettendehnung eine Zeitdifferenz zwischen der Detektion eines fördernden Schiebefingers 30 durch den ersten Sensor 72 und derjenigen durch den zweiten Sensor 74. Beispielsweise dann, wenn die Zeitdifferenz zwischen den Sensor 72 und 74 0.8 sek beträgt, so ist dann die Verzögerung der Zeit der Ankunft bei einem Sensor 72 oder 74 oder einem Umschlagzuführer 40, 42, 44 oder 46 zwischen zwei angrenzenden Schiebefingern 30 0.2 sek. Demnach wird eine t 0.2 sek Verzögerung zu der Freigabebefehlszeiteinteilung für den Zuführer 44 addiert, relativ zu der Zeiteinteilungsangleichung zu dem Zuführer 46. Ähnlich ist die Angleichung zu der Freigabezeiteinteilung für den Zuführer 40 0.6 sek. Es ist zu erkennen, dass bei diesem Verfahren es nicht erforderlich ist, die Geschwindigkeit der Kette 14 zu kennen.
• Die 2 zeigt das Gerät zum Verbessern der Zeiteinteilung in dem Gehäuseabschnitt 10 eines Einfügesystems. Wie gezeigt, sind Messsignale ansprechend auf die Ankunft der Schiebefinger 30 von dem Sensor 72 und dem Sensor 74 zu einer Verarbeitungsvorrichtung 80 vorgesehen, bevorzugt implementiert in dem Steuersystem des Einfügesystems, das die Ankunftzeit eines Schiebefingers 30 bei jedem Umschlagzuführer 40, 42, 44 und 46 bestimmt, auf der Grundlage der Messsignale von den Sensoren 72 und 74. Die Verarbeitungsvorrichtung 80 sendet auch Zeiteinteilungssignale zu jeder der Zuführsteuerungen 60, 62, 64, 66, zum Angleichen der Zeiteinteilung für den Freigabebefehl bei jedem Umschlagzuführer 40, 42, 44, 46 in Übereinstimmung mit der bestimmten Ankunftszeit.
• Ist es gewünscht, die Kettendehnung zu bestimmen, so kann der Prozessor 80 Geschwindigkeitssignale von dem Transportmotor 20 empfangen. Ist die Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des Schiebefingers bei dem Sensor 74 und dem Sensor 72 Dt und ist die Kettengeschwindigkeit v, so beträgt dann die Kettendehnung zwischen den zwei Schiebefingern vDt. Da die Distanz zwischen den Sensoren 72 und 74 nD ist, ist die Kettendehnung zwischen jedwedgen zwei angrenzenden Schiebefingern 30 vDt/n, unter der Annahme, dass die Dehnung über die gesamte Kette 14 linear ist. Es ist jedoch zu erwähnen, dass es nicht erforderlich ist, die Kettengeschwindigkeit v zu erkennen. Das Angleichen der Freigabebefehl-Zeiteinteilung eines Umschlagzuführers 40, 42, 44 und 46, relativ zu dem Angleichen zu dem angrenzenden Zuführer stromabwärts, ist Dt/n.

Claims (14)

1. Ein Verfahren zum Verbessern der Zeiteinteilung zwischen der Ankunft der Schiebefinger (30) und der Freigabe der Zeitpunkte von den jeweiligen Umschlagdokumentzuführern, für ein Dokumendeneinfügesystem mit einer Vielzahl von Dokumentenumschlagzuführern, von denen jeder zum Zuführen von Umschlagdokumenten bei Empfang eines Freigabebefehls verwendet wird, und ein Gehäuse mit einer Vielzahl von Schiebefingern (30) zum Fördern entlang des Gehäuses zum Sammeln von Umschlagdokumenten (50, 52, 54, 56), zugeführt von den Dokumentenumschlagzuführern, enthaltend die Schritte: a) Erfassen der Ankunft jedes Förderschiebefingers (30) bei einer ersten Stelle; b) Bestimmung der Ankunftszeit jedes schiebefingers (30) bei einem von den Dokumentenumschlagzuführern (40, 42, 44, 46) jeweils ansprechend auf das Erfassen in dem Schritt a); und c) Angleichen der Zeit des Freigabebefehls für jeden Dokumentenumschlagzuführer auf der Grundlage der Ankunftszeit, bestimmt in dem Schritt b).
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trenndistanz zwischen zwei Dokumentenumschlagzuführern im wesentlichen dieselbe und gleich zu einer ersten Distanz ist.
3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schiebefinger (30) fest an einer Kette (14) platziert sind, bereitgestellt in dem Gehäuse, und die Trenndistanz zwischen zwei angrenzenden Schiebefingern im wesentlichen gleich der ersten Distanz ist.
4. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Umschlagdokument (50, 52, 54, 56) eine Hinterkante hat, und das Umschlagdokument durch einen der Dokumentumschlagzuführer (40, 42, 44, 46) zu einer geeigneten Zeit so freigegeben wird, dass die Hinterkante des freigegebenen Umschlagdokuments geringfügig vorwärts gegenüber einem der Schiebefinger ist.
5. Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Erfassen in Schritt a) zumindest durch einen ersten und zweiten gegeneinander beabstandeten Sensor (72, 74) ausgeführt wird.
6. Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Distanz zwischen dem zumindest ersten und zweiten Sensor gleich einem ganzzahligen Inkrement der ersten Distanz ist.
7. System zum Synchronisieren der Zeiteinteilung zwischen der Ankunft eines Schiebefingers (30) bei einem Dokumentenumschlagzuführer (40, 42, 44, 46), bereitgestellt in einem Dokumenteneinfügesystem mit einem Gehäuse mit einer Vielzahl von Schiebefingern (30) zum Fördern entlang dem Gehäuse und einer Vielzahl der Dokumentenumschlagzuführer, im wesentlichen oberhalb dem Gehäuse montiert, wobei jeder Dokumentenumschlagzuführer einen Freigabemechanismus zum Zuführen von Umschlagdokumenten zu einem Gehäuse in der Einfügemaschine bei Empfang eines Zuführbefehls hat, und das Synchronisiersystem enthält: eine Verarbeitungsvorrichtung (30); und Erfassungselemente (72, 74) zum Erfassen der Ankunft der Schiebefinger (30) bei einer ersten Stelle zum Bereitstellen von Erfassungssignalen für die Varbeitungsvorrichtung (30), wobei die Verarbeitungsvorrichtung (80) Zeiteinteilsignale zu den Freigabemechanismen (60, 62, 64, 66) der Dokumentenumschlagzuführer (40, 42, 44, 46) bereitstellt, zum Angleichen der Zeiteinteilung für den Freigabebefehl für jeden Freigabemechanismus auf der Grundlage der Erfassungssignale.
8. Das Gerät nach Anspruch 7, wobei die Trenndistanz zwischen zwei angrenzenden Freigabemechanismen (60, 62, 64, 66) im wesentlichen gleich ist und einer ersten Distanz gleicht.
9. Das Gerät nach Anspruch 8, wobei die Trenndistanz zwischen zwei angrenzenden Schiebefingern (30) im wesentlichen gleich zu der ersten Distanz ist.
10. Das Gerät nach Anspruch 7, wobei die Erfassungselemente zumindest einen optischen Sensor (72, 74) enthalten.
11. Das Gerät nach Anspruch 8, wobei die Erfassungselemente (72, 74) zumindest einen ersten und zweiten optischen Sensor enthalten und die Trenndistanz zwischen den mindestens zwei Sensoren gleich einem ganzzahligen Inkrement der ersten Distanz ist und die ganze Zahl n ist.
12. Das Gerät nach Anspruch 11, wobei die Bewegung der Schiebefinger (30) eine Abwärtsrichtung definiert und eine Aufwärtsrichtung und die zumindest zwei Sensoren einen ersten Sensor (72) und einen zweiten Sensor (74) enthalten, wobei der zweite Sensor stromaufwärts gegenüber dem ersten Sensor angeordnet ist.
13. Das Gerät nach Anspruch 12, wobei das Angleichen der Freigabezeiteinteilung für den Freigabebefehl zu dem Freigabemechanismus (60, 62, 64, 66) Dt/n ist, relativ zu dem Angleichen der Freigabezeiteinteilung für den Freigabebefehl zu dem stromabwärtigen angrenzenden Freigabemechanismus, und wobei die Zeitdifferenz zwischen dem Erfassen des Schiebefingers (30) bei dem ersten Sensor Dt gegenüber dem Erfassen eines jeweiligen Schiebefingers bei dem zweiten Sensor voreilt.
14. Das Gerät nach Anspruch 13, wobei die Kette (14), die in dem Gehäuse bereitgestellt ist, sich im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, und die Verarbeitungsvorrichtung (80) zum Bestimmen einer Dehnung zwischen angrenzenden Schiebefingern, ausgehend von Dt konfiguriert ist.