ES2979021T3 - Clasificación de flujo a granel de tasa alta - Google Patents
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Abstract
Un sistema de clasificación de artículos mixtos y un método para clasificar el flujo masivo de artículos mixtos de diversos tamaños y formas hacia destinos separados incluye al menos dos separadores de flujo masivo, cada uno configurado para recibir un flujo masivo de artículos mixtos y organizar los artículos en respectivos primer y segundo flujos de archivo único. Un primer inductor de artículos organiza el primer flujo de artículos desde uno de los separadores hacia un primer flujo de artículos con espacios y un primer sensor de artículos detecta la identidad y el peso de cada artículo. Un segundo inductor de artículos organiza el flujo de archivo único de artículos desde el otro separador hacia un segundo flujo de artículos con espacios y un segundo sensor de artículos detecta la identidad y el peso de cada artículo en dicho segundo flujo de archivo único. Un combinador combina el primer y segundo flujo de archivo único de artículos en un tercer flujo de archivo único de artículos. Un clasificador recibe el tercer flujo de archivo único de artículos mixtos y clasifica los artículos hacia destinos separados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCION
Clasificación de flujo a granel de tasa alta
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La presente invención se dirige a un método y aparato para organizar un flujo a granel de artículos mezclados. Tales artículos mezclados que son de varios tamaños y formas dentro de destinos separados. Mientras que la invención se ilustra para utilizar en la manipulación de paquetes o cajas postales, puede encontrar aplicaciones en la manipulación de otros tipos de artículos.
Los artículos enviados en el segmento de paquetería y correo postal suelen transportarse a granel y, a menudo, en artículos empaquetados por el consumidor con etiquetas impresas con códigos de barras en cada artículo. Los artículos son de diversos tamaños y pesos, y la etiqueta puede aplicarse a cualquier superficie del artículo. Con el fin de dirigir cada artículo a su destino, los artículos se descargan a granel desde el vehículo de transporte en una instalación de clasificación. Cada artículo debe escanearse de modo que pueda dirigirse correctamente a su destino y pesarse de modo que los vehículos de transporte no se sobrecarguen y el cliente tenga que pagar una tarifa adecuada. Los artículos deben clasificarse dentro de los destinos, que pueden ser un avión o un camión con destino a una ciudad en particular o una furgoneta de reparto local.
Mientras teóricamente puede conseguirse cualquier capacidad simplemente multiplicando el equipo, hacerlo tiene un coste no sólo en desembolso de capital adicional, sino también en el tamaño del edificio que debe construirse para acomodar la huella del equipamiento. El documento US5267638 A divulga un sistema de clasificación de artículos mezclados y un método para organizar un flujo de artículos a granel en destinos separados, siendo los artículos mezclados de varios tamaños y formas, dicho sistema comprende: un control; al menos dos singuladores de flujo a granel configurados cada uno para recibir un flujo a granel de artículos mezclados de diversos tamaños y formas y para organizar el flujo a granel de artículos en respectivos primer y segundo flujos de artículos de una sola fila; un primer inductor de artículos que organiza el primer flujo de artículos mezclados de una sola fila desde dicho singulador a un primer flujo de artículos separados por espacios; un segundo inductor de artículos que organiza el flujo de una sola fila de artículos mezclados desde el otro de dichos singuladores a un segundo flujo de artículos mezclados separados por espacios; un combinador, al que los artículos del primer y segundo flujo llegan de manera controlada en posición relativa y que combina el primer y segundo flujo de una sola fila de artículos separados por espacios en un tercer flujo de una sola fila de artículos; y en el que los artículos se combinan en el tercer flujo de artículos de una sola fila mediante el desplazamiento lateral de algunos de los artículos; y un clasificador de desplazamiento positivo, dicho clasificador recibe el tercer flujo de artículos de una sola fila del combinador y clasifica los artículos en destinos separados, el combinador recibe el primer y segundo flujo de artículos de una sola fila con espacios vacíos de los sensores de artículos primero y segundo; en el que dicho control recibe entrada desde un primer sensor fotográfico para monitorizar los artículos que entran en dicho primer transmisor y desde un segundo sensor fotográfico para monitorizar los artículos que entran en dicho segundo transmisor para asegurar el espaciado relativo adecuado para la combinación lateral de los artículos; dicho control monitoriza el primer y segundo flujo de artículos separados para establecer posiciones controladas entre los artículos en dicho primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados.
El documento US2007129843 A1 divulga un sistema y método de clasificación de productos que proporciona un ensamblaje de clasificación y un sistema de suministro que suministra el producto recibido mediante el ensamblaje de clasificación. Se monitoriza el producto suministrado al ensamblaje clasificador y se determina un parámetro indicativo de la relación entre el producto suministrado al ensamblaje clasificador y el producto que está siendo clasificado mediante el ensamblaje clasificador. El sistema de suministro se controla en función de un valor del parámetro. Más particularmente, el documento US2007129843 A1 divulga un sistema de clasificación de artículos mezclados y un método para organizar un flujo de artículos a granel en destinos separados, siendo los artículos mezclados de diversos tamaños y formas, comprendiendo dicho sistema: al menos dos singuladores de flujo a granel configurados cada uno para recibir un flujo a granel de artículos mezclados que son de diversos tamaños y formas y para organizar el flujo a granel de artículos en respectivos primeros y segundos flujos de una sola fila de artículos ;un primer inductor de artículos que organiza el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados desde dicho uno de dichos singuladores a un primer flujo de artículos espaciados separados por espacios; un segundo inductor de artículos que organiza el flujo de una sola fila de artículos mezclados desde el otro de dichos singuladores a un segundo flujo de artículos mezclados espaciados separados por espacios; un combinador que combina el primer y segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados desde el primer y segundo sensores de artículos a un tercer flujo de una sola fila de artículos; y un clasificador de desplazamiento positivo, dicho clasificador recibe el tercer flujo de una sola fila de artículos desde el combinador y clasifica los artículos a destinos separados.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención logra la organización de un flujo de artículos a granel dentro de destinos separados tan rápidamente como sea posible con una huella de equipamiento tan pequeña como sea factible. La presente invención proporciona un método y un sistema para organizar un flujo de artículos a granel dentro de destinos separados a una tasa y con un tamaño reducido que previamente no ha sido posible.
Un sistema y método de clasificación de artículos mezclados para clasificar el flujo a granel de artículos mezclados en destinos separados, siendo los artículos mezclados de diversos tamaños y formas, de acuerdo con la reivindicación 1 respectivamente la reivindicación 11, incluye al menos dos singuladores de flujo a granel, cada uno configurado para recibir un flujo a granel de artículos mezclados siendo de diversos tamaños y formas y organizar el flujo a granel de artículos en respectivos primer y segundo flujos de archivos individuales de artículos mezclados. Un primer inductor de artículos organiza el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados desde uno de los singuladores a un primer flujo de artículos mezclados separados por espacios y un primer sensor de artículos recibe el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados y detecta al menos la identidad y el peso de cada artículo en el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados. Un segundo inductor de artículos organiza el flujo de una sola fila de artículos mezclados desde el otro de dichos singuladores a un segundo flujo de artículos mezclados separados por espacios y un segundo sensor de artículos recibe el segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados y detecta al menos la identidad y el peso de cada artículo en dicho segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados. Un combinador combina el primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados desde el primer y segundo sensores de artículos en un tercer flujo de artículos mezclados. Un clasificador de desplazamiento positivo recibe el tercer flujo de artículos mezclados desde el combinador y clasifica los artículos en destinos separados.
De acuerdo con la invención, los artículos de los flujos primero y segundo de artículos espaciados llegan al combinador de una manera de posición relativa controlada en el que los artículos se combinan dentro del tercer flujo de artículos de una sola fila mediante el desplazamiento lateral de algunos de los artículos. Cada uno de los singuladores puede ser singuladores de recirculación, teniendo cada uno una entrada de flujo a granel que está configurada para recibir un flujo a granel de artículos, una superficie de transmisión de singulación que se extiende desde la entrada a una salida que está configurada para organizar artículos lado a lado en un flujo de una sola fila de artículos y una superficie de transmisión de recirculación que está configurada para devolver al menos uno de los artículos lado a lado desde la superficie de transmisión de singulación en la salida a la superficie de transmisión de singulación en la entrada. Los singuladores de flujo a granel pueden compartir una superficie de transmisión de singulación común o cada uno puede tener una superficie de transmisión de singulación separada.
Puede ser proporcionada un tercer inductor de artículos entre el combinador y el clasificador para ajustar los espacios entre los artículos en el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados. Puede ser proporcionada un cuarto inductor de artículos entre el primer sensor de artículos y el combinador para ajustar los espacios entre los artículos que salen del primer sensor de artículos. Puede ser proporcionada un quinto inductor entre el segundo sensor de artículos y el combinador para ajustar los espacios entre los artículos que salen del segundo sensor de artículos.
Puede ser proporcionado un primer acumulador dinámico entre el primer singulador de flujo a granel y el primer inductor para extraer espacios en el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados. Puede ser proporcionado un segundo acumulador dinámico entre el segundo singulador de flujo a granel y un segundo inductor para extraer espacios en el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados.
Puede ser proporcionado un control que responde a los sensores de artículos para rastrear la identidad de los artículos corriente abajo de los sensores de artículos en el que la identidad de cada artículo suministrado al clasificador es conocida independientemente de la detección adicional de los artículos en el tercer flujo de un sola fila de artículos mezclados. El clasificador puede ser capaz de clasificar al menos 10.000 artículos por hora.
El combinador incluye una superficie de transmisión definida por las superficies superiores de los listones superiores que están interconectados en una banda que se desplaza longitudinalmente y zapatas de empuje que se desplazan cada una a lo largo de al menos uno de los listones para desplazar lateralmente los artículos en la superficie de transmisión desde el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados hasta el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados para crear el tercer flujo de artículos mezclados. El combinador puede alinear los bordes de los artículos suministrados en el tercer flujo de artículos mezclados.
El combinador incluye, de acuerdo con la invención, un primer transmisor que recibe artículos del primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados y un segundo transmisor que es generalmente paralelo y adyacente al primer transmisor. El segundo transmisor recibe artículos de dicho segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados. También de acuerdo con la invención, un control monitoriza el primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados para establecer la posición relativa entre los artículos en el primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados y desvía un artículo del segundo transmisor para desplazar lateralmente dicho artículo al primer transmisor dentro de un espacio entre artículos en el primer transmisor. De esta manera, los artículos salen del primer transmisor en un flujo combinado de artículos como el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados.
De acuerdo con la invención, el segundo transmisor está compuesto por una pluralidad de listones paralelos interconectados en una red que se desplaza en dirección longitudinal y una pluralidad de zapatas de empuje, cada una de las cuales se desplaza lateralmente a lo largo de al menos uno de los listones. El control desvía las zapatas de empuje adyacentes al artículo que se está desviando hacia el primer transmisor desde un estado de no desvío en el que las zapatas de empuje viajan lateralmente a un estado de desvío en el que las zapatas de empuje se desplazan lateralmente. El primer flujo de una sola fila suministra artículos que están alineados con los bordes en el primer transmisor en alineación con la extensión del desplazamiento de las zapatas de empuje cuando están en el estado de desvío en el que los artículos desviados están alineados con los bordes de los artículos del primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados cuando los artículos salen del primer transmisor como el tercer flujo de una sola fila de artículos.
El control puede controlar las velocidades relativas de al menos los inductores primero y segundo para establecer posiciones relativas controladas entre los artículos en los transmisores primero y segundo. Los desviados de las zapatas de empuje pueden viajar juntos en una línea longitudinal para desplazar lateralmente un artículo sin rotación sustancial de ese artículo.
Las zapatas de empuje pueden tener extensiones que se superponen al menos parcialmente al primer transmisor cuando se desvían para asegurar que un artículo se desplaza completamente al primer transmisor. Puede proporcionarse un raíl de retorno que devuelva lateralmente las zapatas de empuje a una posición donde las extensiones no se superpongan al primer transmisor antes de que las zapatas de empuje viajen a un extremo de dicha red.
El combinador de artículos mezclados y método de combinar un primer y un segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados en un tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados, teniendo los artículos mezclados diferentes tamaños y formas, según un aspecto no reivindicado como parte de la invención, incluye un primer transmisor que recibe el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados. En este otro aspecto no reivindicado como parte de la invención, un segundo transmisor es generalmente paralelo y adyacente al primer transmisor. El segundo transmisor recibe el segundo flujo de artículos mezclados espaciados. Un control monitoriza los artículos para establecer posiciones relativas entre los artículos del primer y segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados y desvía los artículos desde el segundo transmisor para desplazar lateralmente los artículos al primer transmisor dentro de un espacio entre artículos en el primer transmisor. De esta manera, los artículos mezclados salen del primer transmisor en un flujo combinado de artículos alineados en los bordes como el tercer flujo de una sola fila.
Estos y otros objetos, ventajas y características de esta invención se harán evidentes al revisar la siguiente especificación en conjunción con los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de clasificación de flujo a granel de tasa alta, de acuerdo con una realización de la invención;
La Fig. 2 es una vista en planta superior de la disposición física de los componentes del sistema de clasificación de la reivindicación 1;
La Fig. 3 es una vista detallada de los componentes de una realización alternativa de un sistema de clasificación de flujo a granel de tasa alta;
La Fig. 4 es una vista en planta superior de un sistema de manipulación de materiales de almacén que incluye múltiples sistemas de clasificación;
La Fig. 5 es una vista en planta superior de un combinador de acuerdo con una realización de la invención;
La Fig. 6 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea VI-VI en Fig. 5;
La Fig. 7 es una vista en planta superior de una porción del combinador mostrado en la Fig. 6;
La Fig. 8 es una vista en planta superior del segundo transmisor que ilustra un raíl de retorno del desviador;
La Fig. 9 es una vista en alzado lateral ampliada que ilustra esquemáticamente la disposición de un ensamblaje de conmutadores de desvío; y
La Fig. 10 es un diagrama que ilustra la operación de los interruptores de desvío de la fig. 9 para desviar artículos de diversas longitudes.
DESCRIPCIÓN DE LA REALIZACIÓN PREFERIDA
Refiriéndose ahora a los dibujos y a las realizaciones ilustrativas representadas en los mismos, un sistema de enrutamiento de artículos mezclados 110 está adaptado para organizar un flujo a granel de artículos mezclados, que se ilustran como cajas de cartón, pero que podrían ser contenedores, bandejas, receptáculos y artículos sin embalar hacia destinos separados (Fig. 1). Los artículos mezclados son artículos de diferentes formas y tamaños. Debe entenderse que el sistema 110 puede duplicarse con el fin de aumentar el rendimiento del sistema, como se ilustra en la Fig. 4. En la realización ilustrada, el sistema 110 es capaz de enrutar 10.000, o potencialmente 15.000, artículos de tamaño máximo de 20 pulgadas por hora. Por lo tanto, se pueden conseguir entre 20.000 y 30.000 artículos por hora mediante la duplicación del sistema 110, como se ve en la Fig. 4.
El sistema 110 recibe artículos mezclados a granel, tales como los descargados de vehículos de transporte (no mostrados). Los artículos son de diversos tamaños y formas, y tienen diversas orientaciones con un indicador, tal como un código de barras o un código QE, orientado en cualquier dirección. El flujo de artículos a granel se suministra a dos singuladores de flujo a granel, a saber, un primer singulador de flujo a granel 112 y un segundo singulador de flujo a granel 114. El singulador de flujo a granel 112 está configurado para recibir un flujo a granel de artículos mezclados de diversos tamaños y formas y para organizar el flujo a granel de artículos en un primer flujo de una sola fila de artículos que se convierten en un primer flujo de una sola fila de artículos espaciados mediante un inductor 126. El singulador de flujo a granel 114 está configurado para recibir un flujo a granel de artículos de diversos tamaños y formas y para organizar el flujo a granel de artículos en un segundo flujo de una sola fila de artículos que se convierten en un segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados mediante un segundo inductor 128.
La salida 127 del inductor 127 suministra el primer flujo de una sola fila de artículos espaciados a un sensor de artículos 130 donde se escanea la etiqueta de código de barras del artículo independientemente de la superficie del artículo donde se ubique la etiqueta. Esto se consigue mediante escáneres dirigidos a la parte superior, inferior y a los cuatro (4) lados del artículo. El sensor de artículos 130 incluye una balanza que mide el peso del artículo. El sensor de artículos 130 está disponible comercialmente desde múltiples fuentes diferentes. La identidad del artículo y su peso se almacenan en un sistema informático 136, que puede ser un controlador lógico programable, un microordenador u otra forma de ordenador industrial. De forma similar, el segundo flujo de artículos proporcionado desde la salida 129 del inductor 128 se proporciona a un sensor de cartón 132 donde se escanea la etiqueta de código de barras del artículo, independientemente de la superficie del artículo en la que se ubique la etiqueta. También se pesan los artículos y la identidad y el peso de cada artículo se almacenan con el sistema informático 136.
Corriente abajo los sensores de artículos 130, 132, los artículos ya estarán controlados en sus posiciones relativas en ambas líneas 140, 142 cuando lleguen a un combinador 134, de modo que será posible combinar el primer y el segundo flujo de artículos espaciados de una sola línea sin más ajustes de los espacios. Sin embargo, si se desea, puede proporcionarse una unidad de inducción adicional en las líneas 140, 142 entre el sensor de artículos 130 y el combinador 134 con el fin de ajustar los espacios entre los artículos y las posiciones relativas de los artículos en el primer flujo de una sola fila de artículos con espacios con respecto a los artículos en el segundo flujo de una sola fila para una combinación adecuada con el segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados. Asimismo, puede proporcionarse una unidad de inducción adicional entre el sensor de artículos 132 y el combinador 134 con el fin de ajustar los espacios entre los artículos en el flujo de una sola fila de artículos espaciados y la posición relativa con respecto a los artículos de la primera sola línea de artículos espaciados. Así, los inductores 126 y 128 se coordinan de manera que, mediante desplazamiento lateral de los artículos, corrientes abajo de los sensores de artículos 130, 132, los flujos primero y segundo de artículos con espacios llegan al combinador 134 de manera escalonada, con el fin de ser combinados dentro del tercer flujo de artículos 121 de una sola fila. El combinador 134 combina el primer y el segundo flujo de artículos espaciados en un tercer flujo de artículos 121 de una sola fila que se suministran a un clasificador 124 para su clasificación. En la realización ilustrada, un espacio mínimo de 6 pulgadas entre los artículos suministrados al clasificador 124 permitirá al clasificador clasificar los artículos a sus respectivos destinos. Porque el sistema informático 136 rastrea la identidad de cada artículo, es capaz de instruir al clasificador 124 sobre el destino de cada artículo. Un identificador de artículos opcional, tal como un escáner de código de barras o un lector RFID (no mostrado), puede desplegarse delante del clasificador 124 para confirmar la identidad de cada artículo. De esta manera, cada artículo suministrado al clasificador 124 se identificará mediante el identificador de artículo opcional o mediante el seguimiento del sistema informático 136, o una combinación de ambos.
Mientras que el combinador 134 puede ser de varias formas conocidas, tales como superficies verticales convergentes o cinturones de guía rotatorios, en la realización ilustrada, el combinador 134 incluye una superficie de transmisión definida por las superficies superiores de los listones superiores que están interconectados en una red que se desplaza longitudinalmente y zapatas de empuje que viajan cada una a lo largo de al menos uno de los listones para desplazar lateralmente los artículos en dicha superficie de transmisión. El combinador 134 es capaz de alinear los bordes de los artículos suministrados en el tercer flujo 121 de una sola fila. Mientras esto puede lograrse con múltiples zapatas de empuje en al menos algunos de los listones en la realización ilustrada, sólo una zapata de empuje puede ser proporcionada en cada listón.
Los singuladores 112, 114 pueden ser cualquiera de los diversos tipos de dispositivos conocidos en la técnica. En la realización ilustrada con más detalle en las Figs. 2 y 3, los singuladores son singuladores de recirculación comercializados por Cinetics que tienen una capacidad de singulación de flujo a granel de hasta 7.500 artículos por hora. Cada singulador tiene una entrada de flujo a granel 144 que está configurada para recibir un flujo a granel de artículos y una superficie de transmisión de singulación 146 que se extiende desde la entrada 144 a una salida 148 que está configurada para organizar artículos uno al lado del otro en un flujo de artículos de una sola fila. Los singuladores 112, 114 incluyen una superficie de transmisión de recirculación 150 que está configurada para retornar al menos uno de los artículos uno al lado del otro desde la superficie de transmisión de singulación 146 en la salida 148 a la superficie de transmisión de singulación en la entrada 144. Solo se muestran los controles de los rodillos que componen la superficie de transmisión 146 para mayor claridad. En la realización ilustrada, los singuladores de flujo a granel 112, 114 comparten una superficie de transmisión de recirculación común 150. Sin embargo, los singuladores de flujo a granel 112, 114 pueden tener cada uno una superficie de transmisión de recirculación separada 150, lo que aumenta la capacidad de flujo de recirculación para el sistema 110.
El sistema de enrutamiento de artículos 110 puede incluir además un tercer inductor de artículos 138 entre el combinador 134 y el clasificador 136. El tercer inductor de artículos 138 está configurada para ajustar los espacios entre los artículos en el tercer flujo de artículos de una sola fila, si es necesario. El sistema 110 puede incluir además un cuarto inductor de artículos en la línea 140 entre el primer sensor de artículos 130 y el combinador 134 para ajustar los espacios entre los artículos que salen del primer sensor de artículos y un quinto inductor de artículos 142 en la línea entre el segundo sensor de artículos 132 y el combinador 134 para ajustar los espacios entre los artículos que salen del segundo sensor de artículos. Los inductores cuarto y quinto del artículo se controlan para ajustar posiciones relativas en artículos entre las líneas 140 y 142 según lo descrito previamente. Aunque pueden utilizarse diversas configuraciones, todos los inductores a los que se ha hecho referencia anteriormente pueden ser del tipo divulgado en la Patente de Estados Unidos No.
8.408.380 para un INDUCTOR del TRANSMISOR. El clasificador 124 es un clasificador de desplazamiento positivo de alta capacidad capaz de clasificar al menos 10.000 artículos mezclados por hora. Tal clasificador puede ser un clasificador de desvío paralela de alta velocidad del tipo divulgado en la comúnmente asignada Patente de Estados Unidos Nos.
5.927.465; 6.041.909; 6.513.642; 6.814.216; 6.860.383; 6.866.136; 6.923.308; 7.086.519; 7.117.988; 7.128.197; 7.513.356 y 8.469.177. Sin embargo, puede utilizarse cualquier clasificador capaz de clasificar a esta tasa Así, puede verse que con los singuladores de flujo a granel cada uno capaz de singular hasta 7.500 artículos por hora y el clasificador 124 capaz de clasificar al menos 10.000 artículos por hora, el sistema 110 es capaz de clasificar al menos de 10.000 a 15.000 artículos por hora a destinos de acuerdo con las identidades de los artículos. El clasificador 124 es capaz de clasificar artículos a un número más grande de destinos separados D, que se ilustran en la Fig. 4 como camiones en muelles de carga. Se utilizan tolvas y transmisores convencionales para enrutar los artículos desde cada transmisor al destino D apropiado.
Un sistema de enrutamiento de artículos mezclados 210 es generalmente el mismo que el sistema 110, excepto que incluye un primer acumulador dinámico 252 en un primer flujo de una sola fila de artículos 216 para extraer los espacios entre artículos corriente abajo de un primer singulador de flujo a granel 212. Un segundo acumulador dinámico 254 está en un segundo flujo de una sola fila de artículos 218 para extraer los espacios entre artículos corriente abajo de un segundo singulador de flujo a granel 214. Los acumuladores dinámicos 252 y 254, que son bien conocidos en la industria de la manipulación de materiales, son transmisores de rodillos vivos controlados por correa neumática de baja presión, que proporcionan un ligero acoplamiento de presión entre los artículos y no incluyen fotosensores u otros sensores de artículos para detectar los artículos. Los inductores en líneas 226 y 228 son los mismos inductores 126, 128. Los sensores de artículos 230, 232 son los mismos que los sensores 130, 132. Los inductores en líneas 240, 242 son los mismos que los inductores de las líneas 140, 142. El combinador 234 es el mismo que el combinador 134. Un clasificador (no mostrado) es el mismo que el clasificador 124.
Los sistemas 110 y 210 incluyen un control que comprende el sistema informático 136. Tal control rastrea la identidad de los artículos corriente abajo de los sensores de artículos 130, 132, 230 y 232, en el que la identidad de los artículos suministrados a un clasificador respectivo se conoce independientemente de la posterior detección de los artículos en el tercer flujo de artículos de una sola fila. Esto permite al clasificador respectivo clasificar los artículos independientemente de, o en adición a, cualquier escáner de artículos a la entrada del clasificador.
El combinador, o ensamblaje de fusión, 134, 234 fusiona múltiples flujos de artículos mezclados de varios tamaños y formas desde una primera alimentación 140 y una segunda alimentación 142 (Fig. 5). La primera alimentación 140 suministra una corriente de artículos mezclados a un primer transmisor 16, que, en la realización ilustrada, es un transmisor de cinturón que tiene una superficie de transporte 17 que es un cinturón transmisor 40 que viaja. La segunda alimentación 142 suministra una corriente de artículos mezclados a un segundo transmisor 18 que es generalmente paralelo y adyacente al primer transmisor 16, como se ve mejor en la Fig. 5. Cada transmisor 16, 18 tiene una superficie de transmisión separada. Mientras que pueden compartir ciertos componentes estructurales, tienen bastidores separados. Las superficies de transmisión de los transmisores 16, 18 están tan cerca como sea posible y pueden tener una placa de deslizamiento entre ellos para evitar espacios que puedan atrapar un artículo que está siendo desviado. El segundo transmisor 18 es un transmisor de desvío que tiene una superficie de transmisión 19 compuesta por una pluralidad de listones paralelos 30 que están interconectados en una red que viaja en dirección longitudinal. El segundo transmisor 18 tiene una pluralidad de zapatas de empuje 32, cada una de las cuales se desplaza lateralmente a lo largo de al menos uno de los listones 30. Las zapatas de empuje 32 seleccionadas se desvían desde un estado de no desvío, en el que la zapata no se desplaza lateralmente de la superficie de transmisión 19 y un estado de desvío en el que la zapata se desplaza lateralmente a través de la superficie de transmisión 19 mediante un interruptor de desvío 34 que desvía la zapata de empuje a un raíl de desvío 35 situado por debajo de la superficie de transmisión 19. Segundo transmisor 18 es similar en operación a un clasificador de desplazamiento positivo del tipo divulgado en la comúnmente asignada Patente de Estados Unidos No. 6,814,216. Como se ha notado anteriormente, en la realización ilustrada, el primer transmisor 16 es un transmisor de cinturón, del tipo bien conocido en la técnica, aunque una variedad de materiales de superficie de transmisión y diseños pueden ser utilizados.
El control 136 recibe entradas desde un primer sensor de artículos, tal como un sensor fotográfico 22, para monitorizar los artículos que entran en el primer transmisor 16 y desde un segundo sensor de artículos, tal como un sensor fotográfico 24, para monitorizar los artículos que entran en un segundo transmisor para asegurar un espaciado relativo adecuado para la combinación lateral de los artículos. El control 136 controla las posiciones relativas de los artículos que llegan desde los inductores 140 y 142 y controla los inductores 140, 142 de una manera que proporciona un posicionamiento controlado entre los artículos suministrados a los transmisores 16, 18 que estarán suficientemente espaciados para fusionar los artículos con espacios controlados entre los artículos. Mientras que las posiciones relativas de los artículos pueden controlarse mediante el control de los inductores 140, 142, las posiciones relativas pueden controlarse corriente arriba, tal como en los inductores 126, 128. En efecto, los inductores 140, 142 pueden reemplazarse por transmisores si las posiciones relativas de los artículos se controlan mediante los inductores 126, 128. Los inductores 126, 128, 138, 140 y 142 pueden ser de cualquier tipo conocido en la técnica, tal como las comúnmente asignadas en las Patentes de Estados Unidos Nos. 5.267.638; 6.918.484 y 8.408.380.
El control 136 monitoriza la ubicación de los artículos en el segundo transmisor 18 y es consciente de la ubicación de las zapatas de empuje 32 utilizando la tecnología divulgada en la patente US6814216 a la que se ha hecho referencia anteriormente. El control 136, por lo tanto, identifica qué zapatas de empuje están adyacentes a un artículo en el segundo transmisor. Las zapatas de empuje que están adyacentes a un artículo son desviadas mediante algunos o todos los interruptores de desvío 34 a fin de empujar lateralmente ese artículo sobre el primer transmisor 16 hacia un espacio entre los artículos en el primer transmisor 16, como se ilustra en fantasma en la Fig. 5. De esta manera, una tercera corriente de artículos mezclados singulados de la fusión de artículos del segundo flujo de artículos mezclados singulados que llegan al transmisor 18 con los artículos del primer flujo de artículos mezclados singulados que llegan al transmisor 16 salen del primer transmisor 16 en una corriente fusionada de artículos singulados en un transmisor de salida 121 que se extiende desde el primer transmisor 16. Un transmisor opcional de recirculación 28 puede extenderse desde un extremo de descarga del segundo transmisor 18 mediante un sensor 25, con el fin de permitir que los artículos que llegan al primer transmisor 16 se fusionen con los artículos del segundo flujo de artículos mezclados singulados.
Las zapatas de empuje 32 viajan en línea longitudinal, en la realización ilustrada, para empujar lateralmente un artículo sin que éste rote sustancialmente. Esto se conoce como clasificación paralela. Esto puede lograrse mediante todos los interruptores de desvío 34 que desvían las zapatas de empuje para desviar un artículo en particular siendo actuado aproximadamente al mismo tiempo. Cada interruptor de desvío 34 desvía una zapata de empuje 32 hacia un raíl de desvío 35 situado bajo la superficie de transmisión 19, provocando así el viaje lateral de la zapata de empuje. Las zapatas de empuje 32 tienen cada una, una porción inferior 37 que está por debajo de la superficie de transmisión 19 para acoplarse al raíl de desvío y una tapa 36 que se extiende por encima de la superficie de transmisión para acoplarse al artículo. El tapa de la zapata 36 tiene una extensión 38 que se superpone a una porción de la superficie de transmisión 17 del primer transmisor 16 cuando dicha zapata de empuje está completamente desviada, con el fin de asegurar que un artículo sea empujado completamente sobre la superficie de transmisión del primer transmisor 16, como se observa mejor en las Figs.
3 y 4. Proporcionando un raíl de retorno 42 por debajo de la superficie de transmisión 19 que retorne lateralmente las zapatas de empuje desviadas a una posición donde las extensiones 38 no se superpongan al primer transmisor 16 antes de que dichas zapatas de empuje 32 viajen a un extremo de la red del segundo transmisor 18, como se ve en la Fig. 8. Esto evita la interferencia mecánica entre las extensiones 38 de la tapa de la zapata de empuje y el primer transmisor cuando las zapatas de empuje descienden a medida que se desplazan alrededor del extremo del segundo transmisor. Los raíles de retorno 42 pueden retornar parcialmente las zapatas de empuje desviadas a una ubicación que despeje el primer transmisor 16 o pueden retornarlas a la posición completamente no desviada de las zapatas de empuje en el extremo de carga del segundo transmisor 18 adyacente al segundo alimentador 14.
El primer flujo de artículos mezclados espaciados singulados puede llegar al transmisor 16 alineado por el borde hacia la porción del transmisor 16 que está más cerca del transmisor 18, como se ve en la Fig. 5. Esto puede lograrse utilizando técnicas convencionales de alineación de bordes (no mostradas) que alinean los bordes de los artículos corriente arriba del transmisor 16, tal como en el inductor 140, 240 o corriente arriba de tales inductores. Porque los artículos son una mezcla de varios tamaños y formas, los artículos solo pueden ser alineados a lo largo de un borde de los mismos. Tales artículos alineados a lo largo de un borde en el primer transmisor se alinean a lo largo de una línea imaginaria que es alcanzada por la superficie de desvío 39 en la extensión lateral más lejana que la extensión 38 de las zapatas de empuje alcanza en el estado de desvío. De esta manera, los artículos que se desvían con las zapatas de empuje 32 se alinean en los bordes con los artículos alimentados desde el primer alimentador 12 y todos los artículos se alinean en los bordes cuando salen del primer transmisor en una corriente fusionada de artículos en el transmisor 26. Esto permite que los artículos mezclados fusionados de una variedad de formas y tamaños sean clasificados por el clasificador 124, sin más alineación. Esto permite que los artículos mezclados lleguen al clasificador 124 con un espacio mínimo conseguido sin rotación de los artículos durante la fusión o la alineación de los bordes de los artículos fusionados.
El control 136 regula las velocidades relativas de los transmisores 16, 18, Con el fin de sincronizar las velocidades de los transmisores. Esto puede llevarse a cabo mediante monitores de posición por pulsos 21 que monitorizan el movimiento, respectivamente, de los transmisores 16 y 18. El control 136 monitoriza también los artículos en un extremo de alimentación de los transmisores con los sensores 22 y 24. El control 136 responde a los sensores 22, 24 y posiblemente a sensores adicionales de corriente arriba para controlar las velocidades relativas de las líneas 140, 142 con el fin de establecer espacios controlados entre los artículos en los transmisores 16, 18 utilizando, por ejemplo, técnicas divulgadas en las patentes '638 y '484 a las que se ha hecho referencia anteriormente. Como se ha descrito anteriormente, el control 136 monitoriza las posiciones relativas de los artículos y las zapatas de empuje en el segundo transmisor con el fin de determinar qué zapatas de empuje están alineadas con un artículo con el fin de determinar qué interruptor de desvío 34 debe actuarse para desviar un artículo. Aunque los transmisores 16, 18 se ilustran como superficies de transmisión sincronizadas separadas, se entendería que podrían incorporarse dentro de una única superficie de transmisión.
La pluralidad de interruptores de desvío 34 que son operables para actuar una zapata de empuje 32 para viajar a través del segundo transmisor 18 están organizados como se muestra en las Figs. 9 y 10. El interruptor de desvío 34 está espaciado aparte en los intervalos que son equivalentes a valores integrales del paso de listón porque, en la realización ilustrada, las zapatas de empuje viajan a lo largo de un listón y por lo tanto son también espaciados en valores integrales del paso de listón. Al menos un par de interruptores de desvío adyacente, designados #1 y #2, están espaciados a un paso de listón. Los restantes interruptores de desvío adyacentes #3 a #6 pueden estar espaciados a dos pasos de listón, como se ve en la Fig. 9. Esta configuración permite desviar un amplio rango de longitudes de artículos sin necesidad de tantos interruptores de desvío. La Fig. 10 ilustra la identidad de los interruptores de desvío que se conmutan para varias longitudes de artículos. Debe entenderse que no todos los interruptores de desvío necesitan ser operados para la longitud del artículo, siendo necesario solamente actuar los interruptores de desvío para desviar las zapatas de empuje en la porción delantera y en la porción trasera del artículo sin operar los interruptores de desvío intermedios. También debe entenderse que, aunque sólo se muestra un conjunto de interruptores de desvío #1 a #6 para desviar un artículo al primer transmisor 16, es posible tener dos o más conjuntos de desviadores para desviar más de un artículo a la vez y para desviar artículos en diferentes posiciones longitudinales a lo largo de la superficie de transmisión 19.
Claims (11)
1. Un sistema de clasificación de artículos mezclados (110) adaptado para organizar un flujo de artículos a granel en destinos separados, siendo los artículos mezclados de diversos tamaños y formas, comprendiendo dicho sistema:
un control (136);
al menos dos singuladores de flujo a granel (112, 114) configurados cada uno para recibir un flujo a granel de artículos mezclados de varios tamaños y formas y para organizar el flujo a granel de artículos en respectivos primer y segundo flujos de artículos de una sola fila;
un primer inductor de artículos (126) que organiza el primer flujo de artículos mezclados de una sola fila desde dicho singulador a un primer flujo de artículos espaciados separados por espacios;
un segundo inductor de artículos (128) que organiza el flujo de una sola fila de artículos mezclados desde el otro de dichos singuladores a un segundo flujo de artículos mezclados espaciados por espacios;
un combinador (134), al que llegan los artículos del primer y segundo flujo en una manera controlada de posición relativa y que combina el primer y segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados en un tercer flujo de una sola fila de artículos; y
un clasificador de desplazamiento positivo (124), que recibe el tercer flujo de artículos en una sola fila desde el combinador (134) y clasifica los artículos en destinos separados, en el que el primer inductor de artículos (126) incluye un primer sensor de artículos (130) que recibe el primer flujo de artículos mezclados espaciados en una sola fila y detecta al menos la identidad y el peso de cada artículo del primer flujo de artículos mezclados espaciados en una sola fila; y
el segundo inductor de artículos (128) incluye un segundo sensor de artículos (132) que recibe el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados y detecta al menos la identidad y el peso de cada artículo en el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados; y
el combinador (134) recibe el primer y segundo flujo de una sola fila de artículos espaciados de los sensores de artículos primero y segundo (130, 132); y
en el que los artículos se combinan en el tercer flujo de una sola fila de artículos mediante el desplazamiento lateral de algunos de los artículos;
en el que dicho combinador (134) incluye un primer transmisor (16) que recibe artículos del primer flujo de artículos mezclados espaciados, un segundo transmisor (18) que es generalmente paralelo y adyacente a dicho primer transmisor, dicho segundo transmisor recibe artículos del segundo flujo de artículos mezclados espaciados, en el que dicho control (136) monitoriza el primer y segundo flujo de artículos espaciados para establecer posiciones controladas entre los artículos en dicho primer y segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados y desplaza lateralmente un artículo desde dicho segundo transmisor (18) a dicho primer transmisor (16) dentro de un espacio entre artículos en el primer transmisor, en el que los artículos salen de dicho primer transmisor en un flujo fusionado de artículos mezclados alineados por los bordes como el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados,
en el que dicho control (136) recibe entradas desde un primer sensor fotográfico (22) para monitorizar los artículos que entran en dicho primer transmisor (16) y desde un segundo sensor fotográfico (24) para monitorizar los artículos que entran en dicho segundo transmisor (18) para asegurar un espaciado relativo adecuado para la combinación lateral de los artículos; y
en el que dicho segundo transmisor (18) está compuesto por una pluralidad de listones paralelos (30) interconectados en una red que se desplaza en sentido longitudinal y una pluralidad de zapatas de empuje (32), cada una de las cuales viajando lateralmente a lo largo de al menos uno de dichos listones (30), en el que dicho control (136) desvía las zapatas de empuje (32) adyacentes al artículo que se desvía hacia dicho primer transmisor (16) desde un estado de no desvío en el que las zapatas de empuje (32) no se desplazan lateralmente a un estado de desvío en el que las zapatas de empuje se desplazan lateralmente.
2. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos singuladores (112, 114) comprende singuladores de recirculación (146, 148) teniendo cada uno una entrada de flujo a granel (144) que está configurada para recibir un flujo a granel de artículos, una superficie de transmisión de singulación que se extiende desde dicha entrada (144) hasta una salida (148) que está configurada para organizar artículos lado a lado en un flujo de artículos de una sola fila y una superficie de transmisión de recirculación (150) que está configurada para devolver al menos uno de los artículos lado a lado desde dicha superficie de transmisión de singulación en dicha salida (148) a dicha superficie de transmisión de singulación en dicha entrada (144).
3. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, que incluye un tercer inductor de artículos (138) entre dicho combinador (134) y dicho clasificador (124), dicho tercer inductor de artículos (138) configurado para ajustar los espacios entre los artículos en dicho tercer flujo de artículos de una sola fila y un cuarto inductor de artículos (140) entre dicho primer sensor de artículos (130) y dicho combinador (134) para ajustar los espacios entre los artículos que salen de dicho primer sensor de artículos (130) y un quinto inductor de artículos (142) entre dicho segundo sensor de artículos (132) y dicho combinador (134) para ajustar los espacios entre los artículos que salen de dicho segundo sensor de artículos (132).
4. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, que incluye un primer acumulador dinámico (252) entre el primer singulador de flujo a granel (212) y el primer inductor (226) para extraer espacios en el flujo de artículos mezclados de una sola fila y un segundo acumulador dinámico (254) entre el segundo singulador de flujo a granel (214) y el segundo inductor (228) para extraer espacios en el segundo flujo de artículos mezclados.
5. El sistema se reivindica en la reivindicación 1 en el que dicho control (136) rastrea la identidad de los artículos corriente abajo de dichos sensores de artículos (130, 132) en el que la identidad de los artículos suministrados a dicho clasificador se conoce independientemente de la posterior detección de los artículos en dicho tercer flujo de artículos de una sola fila.
6. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicho combinador (134) incluye una superficie de transmisión (18) definida por las superficies superiores de listones superiores (30) que están interconectados en una red que se desplaza longitudinalmente y zapatas de empuje (32) que cada una se desplaza a lo largo de al menos uno de dichos listones para desplazar lateralmente un artículo en dicha superficie de transmisión (18) desde el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados hacia el primer flujo de artículos mezclados espaciados para crear el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados.
7. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados son artículos alineados con el borde cuando están en dicho primer transmisor (16) y alineados con la extensión del recorrido de la zapata de empuje (32) viajan cuando están en estado de desvío, en el que los artículos desviados están alineados con el borde con los artículos del primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados cuando los artículos salen de dicho primer transmisor (16) como el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados.
8. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicho control (136) controla las velocidades relativas de al menos dichos primer y segundo inductores (126, 128) con el fin de establecer posiciones relativas entre los artículos en dichos primer y segundo transmisores (16, 18).
9. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1 en el que los desviados de dichas zapatas de empuje (32) viajan juntos en una línea longitudinal para desplazar lateralmente un artículo.
10. El sistema como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dichas zapatas de empuje (32) tienen extensiones (38) que se superponen al menos parcialmente a dicho primer transmisor (16) cuando se desvían, con el fin de garantizar que un artículo se desplaza completamente a dicho primer transmisor (16), y dicho combinador (134) que incluye un raíl de retorno (42) que devuelve lateralmente dichas zapatas de empuje (32) a una posición en la que dichas extensiones (38) no se superponen a dicho primer transmisor (16) antes de que dichas zapatas de empuje (32) se desplacen a un extremo de dicha red.
11. El método de clasificación de un flujo de artículos mezclados a granel para separar destinos, siendo los artículos mezclados de varios tamaños y formas, comprendiendo dicho método:
recibir un flujo de artículos mezclados de varios tamaños y formas en dos singuladores de flujo a granel (112, 114) y organizar el flujo de artículos a granel en un primer y segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados; organizar el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados en un primer flujo de artículos mezclados espaciados por espacios;
organizar el segundo flujo de una sola fila de artículos en un segundo flujo de artículos mezclados espaciados separados por espacios;
llegada de artículos del primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados a un combinador de manera controlada en posición relativa;
combinar el primer y segundo flujo de artículos mezclados espaciados dentro de un tercer flujo de artículos; y clasificar los artículos del tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados para separar los destinos de los artículos, dicho método comprende
detectar al menos la identidad y el peso de cada artículo en dicho primer flujo de artículos mezclados espaciados en un primer inductor (126); y
detectar al menos la identidad y el peso de cada artículo en el segundo flujo de artículos mezclados espaciados en un segundo inductor (128); y
monitorizar los artículos que entran en dicho primer transmisor (16) mediante un primer fotosensor (22) y monitorizar los artículos que entran en dicho segundo transmisor (18) mediante un segundo fotosensor (24) para asegurar un espaciado relativo adecuado para la combinación lateral de los artículos;
recibir el primer flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados con un primer transmisor;
recibir el segundo flujo de una sola fila de artículos mezclados espaciados con un segundo transmisor que es generalmente paralelo y adyacente a dicho primer transmisor;
monitorizar los primer y segundo flujos de artículos de una sola fila espaciados para establecer posiciones controladas entre los artículos de dichos primer y segundo flujos de una sola fila de artículos mezclados espaciados; desplazar lateralmente un artículo de dicho segundo transmisor (18) a dicho primer transmisor (16) a un espacio entre artículos en el primer transmisor, en el que los artículos salen de dicho primer transmisor en un flujo combinado de artículos mezclados alineados con el borde como el tercer flujo de una sola fila de artículos mezclados; y en el que la combinación se realiza mediante el desplazamiento lateral de algunos de los artículos;
en el que la combinación se realiza mediante el desvío del artículo hacia dicho primer transmisor (16) por medio de zapatas de empuje (32) adyacentes al artículo, desplazándose lateralmente cada zapata de empuje (32) a lo largo de al menos una de una pluralidad de listones paralelos (30) de dicho segundo transmisor (18), en el que los listones paralelos (30) están interconectados en una red que se desplaza en dirección longitudinal, en el que dichas zapatas de empuje (32) se desvían desde un estado de no desvío en el que las zapatas de empuje (32) no se desplazan lateralmente a un estado de desvío en el que las zapatas de empuje se desplazan lateralmente.
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