EP0975441A1 - Vorrichtung und verfahren zur steifigkeitsmessung von flachen sendungen - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur steifigkeitsmessung von flachen sendungenInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C1/00—Measures preceding sorting according to destination
- B07C1/10—Sorting according to size or flexibility
- B07C1/16—Sorting according to thickness or stiffness
Definitions
- the invention relates to a device and a method for measuring the stiffness of flat mail items in accordance with the preamble of the independent patent claims
- stiffness and thickness measurements For the processing of letters, postcards and similar flat mail items in automatic mail distribution systems, it is necessary to carry out stiffness and thickness measurements on all mail items, since these distribution systems can only properly process mail items that have certain predetermined parameters. Such measurements can in principle be carried out mechanically by lifting ! with Fuhlrolie and inductive sensor However, undesirable vibrations occur at high transport speeds, e.g. greater than 2.9 m / s, so that stiffness and thickness cannot be determined exactly and separately with this functional principle. A mechanical stiffness measurement also requires a large amount of space and, like all mechanical devices, is subject to increased wear. The above applies in particular to unevenly thick or rigid objects
- the procedure according to the invention has the advantage of a smaller space requirement, less wear and a higher accuracy.
- the precise measurement of unevenly thick and rigid objects is also possible
- FIG. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention from above
- Fig. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention from above, i. H. perpendicular to the surface of the flat items.
- Conveyor belts 2 are guided over a number of rollers 1, so that a transport path 10 is formed.
- the conveyor belts 2 are designed as cover strips, between which the mail items are held in a force-locking manner.
- the transport route has at least one curved section 11 and at least one straight section 12.
- a stiffness sensor 3 is arranged in the area of the curved section, and a thickness sensor 4 is arranged in the area of the straight section.
- the flat shipments are transported in the direction of arrow in the transport route 10.
- the conveyor belts are elastic and adapt to the thickness of the shipment.
- the stiffness of a flat consignment causes an additional deflection of the outer bands during transport, in particular in the vicinity of the front and rear edges of the consignment.
- On the straight section of the transport route there is only a change in the thickness of the conveyor belt-shipment system according to the thickness of the shipment.
- Two thickness sensors 4 arranged one above the other measure the current thickness of the system of conveyor belts - flat mailpiece substantially perpendicular to the direction of transport of the mailpiece.
- a laser, infrared or ultrasound scanning sensor is provided as the thickness sensor.
- the change in the distance s is preferably measured by means of interference.
- laser scanning sensors are preferred.
- a laser, infrared or ultrasound scanning sensor is also used as the stiffness sensor 3, which detects the change in distance due to the stiffness of the flat mail items. Thickness and stiffness sensors for determining the stiffness of the mail item passing through are connected to an evaluation device 15, the functioning of which is described in detail below.
- a plurality of thickness or stiffness sensors are preferably arranged one above the other, which enable the shipment to be assessed over the entire shipment height.
- the thickness DZW is preferably measured. the rigidity due to sensor pairs on the same hone of the consignments.
- An arrangement of the stiffness and thickness sensor in the area of the lower edge of the mail items is preferred. This means that deposits such as B key, can be recognized.
- the stiffness sensors in the curved area 11 are preferably arranged such that the deflection of the outer conveyor belts in the area between a first and a second deflecting roller 13, 14 can be avoided.
- a measure for the stiffness of a mail item that is guided past the thickness and stiffness sensors is determined in the following manner by the evaluation device 15.
- FIG. 3 shows the time course of the output signals from thickness or stiffness sensors (a or b) in a time window for a flat mail item with permissible stiffness and thickness. It can be seen in FIG. 3 that an increase in thickness (curve a) and an increased deflection (curve b) were measured centered around the time of -34.8 ms in the time window.
- FIG. 4 shows measured values corresponding to FIG. 3 for a letter with a permissible thickness and excessive rigidity.
- the values measured by the thickness sensor are added up within a predetermined time window ⁇ t1. Also from that Stiffness sensor measured values added up within a predetermined time window ⁇ t2.
- the two time windows ⁇ t1 and ⁇ t2 are preferably chosen to be of equal size. Then the difference is formed between the sum of the stiffness values and the sum of the thickness values. This difference is used as a measure of the stiffness measurement. Compared to a method in which only the extreme values are used, the probability of misinterpretation is much lower. In addition, this procedure also provides clear results for borderline cases.
- Curve b1 corresponds to the measured values of a sensor arranged in the area of the lower letter edge; curve b2 ⁇ en values of a stiffness sensor arranged in the middle area. Curve b1 clearly shows maxima which indicate the increased stiffness due to the insert, while curve b2 does not have such maxima. Accordingly, in a preferred embodiment of the invention, a number of sensors for measuring stiffness and thickness are arranged essentially over the entire height of the conveyor belts.
- the maximum difference between the summed values is determined for a number of pairs of thickness and rigidity sensors and the maximum is used as a measure of the rigidity.
Landscapes
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
Im Bereich eines geraden Abschnitts (12) der Transportstrecke der Sendungen ist ein Dickensensor (4) vorgesehen, im Bereich eines gekrümmten Abschnitts (11) ein Steifigkeitssensor (3), mit dem die Auslenkung elastischer Transportbänder (2) vermessbar ist. Eine Auswertungseinrichtung (15) ermittelt aus den Werten der Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3) die Steifigkeit einer durchlaufenden Sendung.
Description
Vorrichtung und Verfahren zur Steifigkeitsmessung von flachen Sendungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steifigkeitsmessung von flachen Sendungen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentan¬ sprüche
Für die Bearbeitung von Briefen, Postkarten und ähnlichen flachen Sendungen in automatiscnen Briefverteilanlagen ist es erforderlich Steifigkeits- und Dickenmes¬ sungen an αen Sendungen vorzunehmen, da diese Bπefverteiianlagen nur Sendungen die bestimmte vorgegebene Parameter aufweisen, ordnungsgemäß bearbeiten können Solche Messungen können grundsätzlich mechanisch über einen Hebe! mit Fuhlrolie und induktivem Sensor erfolgen Allerdings treten bei hohen Transportgeschwindigkeiten von z B großer als 2, 9 m/s unerwünschte Schwingungen auf, so daß Steifigkeit und Dicke mit diesem Funktionsprinzip nicht exakt und getrennt ermittelt werden können Eine mechanische Steifigkeitsmessung erfordert αaruber hinaus einen hohen Platzbedarf und unterliegt wie alle mechani¬ schen Einrichtungen erhöhtem Verschleiß Das vorstehende gilt msbesonαere für ungleichmäßig dicke oder steife Gegenstande
Aufgabe αer vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen eine präzisere Steifigkeitsmessung an flachen Sendungen vorgenommen werden kann Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhän¬ gigen Patentansprüche gelost Vorteilhafte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind den Unteranspruchen sowie der Beschreibung zu entnehmen
GegenuDer einer mechanischen Steifigkeitsmessung besitzt die erfindungsgemaße Vorgehensweise den Vorteil einen geringeren Raumbedarfs, geringeren Verschleißes und einer höheren Genauigkeit Insbesondere ist auch die präzise Messung von ungleichmäßig dicken und steifen Gegenstanden möglich
BESTÄΠGUNGSKOPIE
Im folgenden wird die Erfindung mittels Zeichnungen genauer erläutert. Dabei zeigen
- Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben,
- Fig. 2 einen Schnitt entlang der Achse A-A der Figur 1 ,
- Fig. 3-5 Ausgangssignale von Abstandsmessungen für flache Sendungen mit unterschiedlicher Steifigkeit und Dicke,
- Fig. 6 den Einfluß der Bänderspannung bei einem zu steifen Brief.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben, d. h. senkrecht zur Oberfläche der flachen Sendungen. Über eine Anzahl von Rollen 1 werden Transportbänder 2 geführt, so daß eine Transportstrecke 10 gebildet wird. Die Transportbänder 2 sind als Deckbäπder ausgebildet, zwischen denen die Sendungen kraftschlüssig gehalten werden. Die Transportstrecke weist mindestens einen gekrümmten Abschnitt 11 sowie mindestens einen geraden Abschnitt 12 auf. Im Bereich des gekrümmten Abschnitts ist ein Steifigkeitssensor 3, im Bereich des geraden Abschnitts ein Dickensensor 4 angeordnet. Die flachen Sendungen werden in Pfeilrichtung in der Transportstrecke 10 transportiert. Die Transportbänder sind elastisch ausgebildet und passen sich der Dicke der Sendung an. Im gekrümmten Abschnitt verursacht die Steifigkeit einer flachen Sendung beim Transport eine zusätzliche Auslenkung der äußeren Bänder, insbesondere in der Umgebung der Sendungsvorder- und hinterkanten. Am geraden Abschnitt der Transportstrecke erfolgt lediglich eine Dickenänderung des Systems Transportbänder-Sendung entsprechend der Dicke der Sendung.
In Fig. 2 ist der Schnitt A-A der Fig. 1 gezeigt. Zwei übereinander angeordnete Dickensensoren 4 messen im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung der Sendung die aktuelle Dicke des Systems Transportbänder - flache Sendung. Als Dickensensor wird erfindungsgemäß ein Laser-, Infrarot- oder Ultraschall-Abtast¬ sensor vorgesehen. Vorzugsweise wird bei solchen Abtastsensoren die Änderung des Abstands s mittels Interferenz gemessen. Bei hohen Geschwindigkeiten und
hoher Meßgenauigkeit werden Laserabtastsensoren bevorzugt. Als Steifigkeits- sensor 3 wird ebenfalls ein Laser-, Infrarot- oder Ultraschall-Abtastsensor einge¬ setzt, der die Veränderung des Abstands aufgrund der Steifigkeit der flachen Sendungen detektiert. Dicken- und Steifigkeitssensor zur Ermittlung der Steifigkeit der durchlaufenden Sendung sind mit einer Auswertungseinrichtung 15 verbunden, deren Funktionsweise weiter unten detailliert beschrieben wird.
Wie in Fig. 2 illustriert, sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Dicken- bzw. Steifig¬ keitssensoren übereinander angeordnet, die eine Bewertung der Sendung über die gesamte Sendungshöhe ermöglichen. Vorzugsweise erfolgt dabei die Vermessung der Dicke DZW. der Steifigkeit durch Sensorpaare auf jeweils gleicher Hone der Sendungen. Bevorzugt ist eine Anordnung von Steifigkeits- und Dickensensor im Bereich αer Unterkante der Sendungen. Dadurch können auch Einlagen wie z. B Schlüssel, erkannt werden.
Wie in Fig 1 dargestellt ist, sind die Steifigkeitssensoren im gekrümmten Bereich 11 bevorzugt derart angeordnet, daß die Ausienkung der äußeren Transportbänder im Bereich zwischen einer ersten und einer zweiten Umlenkrolle 13, 14 vermeßbar ist.
Aus den von den Dicken- und Steifigkeitssensoren gelieferten Meßwerten wird ein Maß für die Steifigkeit einer an den Dicken- und Steifigkeitssensoren vorbeigeführten Sendung folgenderweise durch die Auswertungseinrichtung 15 ermittelt.
Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Ausgangssignaie von Dicken- bzw. Steifig¬ keitssensoren (a bzw. b) in einem Zeitfenster für eine flache Sendung mit zulässiger Steifigkeit und Dicke. Erkennbar ist in Fig. 3, daß zentriert um die Zeit von - 34.8 ms im Zeitfenster eine Dickeπzunahme (Kurve a) und eine erhöhte Auslenkung (Kurve b) gemessen wurde.
Fig. 4 zeigt zu Fig. 3 entsprechende Meßwerte für einen Brief mit zulässiger Dicke und zu großer Steifigkeit. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steifigkeits¬ messung werden nun innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt1 die von dem Dickensensor gemessenen Werte aufsummiert. Ebenfalls werden die von dem
Steifigkeitssensor gemessenen Werte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt2 aufsummiert. Vorzugsweise sind die beiden Zeitfenster Δt1 und Δt2 gleich groß gewählt. Dann erfolgt die Differenzbildung zwischen der Summe der Steifigkeits- werte und der Summe der Dickenwerte. Diese Differenz wird als Maß für die Steifig¬ keitsmessung verwendet. Im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem nur die Extremwerte verwendet werden, ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlinterpretation sehr viel geringer. Darüber hinaus liefert dieses Verfahren auch für Grenzfälle eindeutige Ergebnisse.
Fig. 5 zeigt die Meßergebnisse zweier Steifigkeitssensoren b1 und b2 bei einem Brief mit Einlage unten. Die Kurve b1 entspricht den Meßwerten eines im Bereich der unteren Briefkante angeordneten Sensors; die Kurve b2 αen Werten eines im mittleren Bereicn angeordneten Steifigkeitssensors. Dabei zeigt die Kurve b1 deut¬ lich Maxima, die auf die durch die Einlage erhöhte Steifigkeit hinweisen, während die Kurve b2 solche Maxima nicht aufweist. Dementsprechend ist bei einer bevor¬ zugten Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl von Sensoren zur Steifigkeits- und Dickenmessung im wesentlichen über die gesamte Höhe der Transportbänder angeordnet.
Um ein Maß für die Steifigkeit einer Sendung mit Inhomogenitäten zu erhalten wird erfindungsgemäß für eine Anzahl von Paaren von Dicken- und Steifigkeitssensoren die maximale Differenz der aufsummierten Werte ermittelt und als Maß für die Steifigkeit das Maximum verwendet.
Fig. 6 zeigt den Einfluß der Bänderspannung auf die Auslenkung der Transport¬ bänder. Dabei ist zu erkennen, daß mit zunehmender Bänderspannung die Maxima der Kurve der Steifigkeitsmessungen geringer werden und umgekehrt mit vermin¬ derter Bänderspannung die Maxima zunehmen.
Es ist selbstverständlich für den Fachmann, diese Abhängigkeit der Meßwerte von der Bänderspannung bei der Auslegung der konkreten Parameter der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung sowie des entsprechenden Verfahrens zu berücksichtigen. Weiter ist es für den Fachmann selbstverständlich, eine Anzahl von Differenzinter¬ vallen von Steifigkeits- und Dickenwertensummen derart vorzugeben, daß eine
qualitative Bewertung der Steifigkeit von flachen Sendungen danach erfolgt, in welches dieser Intervalle die jeweils ermittelte Differenz von Steifigkeits- bzw Dickenwertensummen fällt. Im einfachsten Fall wird ein Maximalwert bestimmt, so daß für Differenzwerte oberhalb dieses Wertes die Sendung als zu steif klassifiziert für unterhalb dieses Wertes liegende Differenzen die Sendung als zulässig steif klassifiziert wird.
Claims
1 Vorrichtung zur Steifigkeitsmessung von flachen Sendungen mit einer Trans¬ portstrecke (10), in der die Sendungen mittels Transportbander (2) vereinzelt transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportstrecke einen geraden Abschnitt (12) aufweist, und daß im Bereich dieses Abschnitts mindestens ein Dickensensor (4) vorgesehen ist, daß die Transportstrecke einen gekrümmten Abschnitt (11 ) aufweist, und daß im Bereich dieses Abschnitts die Transportbander (2) elastisch ausgebildet sind und mindestenε ein Steifigkeitssensor (3) vorgesehen ist, mit dem die in einer vorgegebenen Position des gekrümmten Abschnitts (11 ) durch eine durchlaufende Sendung bewirkte Auslenkung der Transportbander (2) vermeßDar ist, und daß eine Auswertungseinrichtung (15) vorgesehen ist um aus den Werten der Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3) die Steifigkeit einer durchlaufenden Sendung zu ermitteln
2 Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Dicken¬ sensoren (4) und als Steifigkeitssensoren (3) Laser-, Infrarot- oder Ultraschall¬ abtastsensoren vorgesehen sind
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3) derartig angeordnet sind, daß eine Vermes¬ sung der Dicke bzw. der Steifigkeit auf jeweils gleicher Höhe der Sendungen erfolgen kann.
4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3) derartig angeordnet sind, daß die Vermessung nahe der Unterkante der durchlaufenden Sendungen erfolgen kann
5 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Dicken- bzw. Steifigkeitssensoren (4, 3) vorgesehen ist, wobei jeweils eine paarweise Auswertung der Meßwerte von 7
auf gleicher Höhe der Sendungen angeordneten Dicken- bzw. Steifigkeits¬ sensoren (4, 3) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß im gekrümm¬ ten Abschnitt (11 ) die Transportbänder von einer Anzahl von Rollen (1 ) geführt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Steifigkeitssensoren (3) derart angeordnet sind, daß die Auslenkung der Transportbänder im Bereich zwischen einer 1. und einer 2. Umlenkrolle (13, 14) vermeßbar ist.
8. Verfahren zur Steifigkeitsmessung von flachen Sendungen mit einem oder mehreren Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3), dadurch gekennzeichnet, daß für eine an den Dicken- und Steifigkeitssensoren vorbeigeführte Sendung innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt1 die von dem oder den Dicken¬ sensoren gemessenen Werte aufsummiert werden, daß innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt2, die von dem oder den Steifigkeitssensoren gemessenen Werte aufsummiert werden, daß für ein vorgegebenes Paar von Dicken- und Steifigkeitssensoren (4, 3) die Differenz zwischen den aufsum¬ mierten Werten gebildet und als Maß für die Steifigkeit der vorbeigeführten Sendungen verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfung erfolgt, in welches einer vorgegebenen Anzahl von Intervallen die Differenz fällt.
10. Verfahren nach Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Paaren von Dicken- und Steifigkeitssensoren die maximale Diffe¬ renz ermittelt und als Maß für Steifigkeit verwendet wird.
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