DE19610631A1

DE19610631A1 - Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigen Fördergütern

Info

Publication number: DE19610631A1
Application number: DE19610631A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Schoenbohm; Juergen Dr Gesner
Original assignee: Kht Kommissionier & Handhabung
Current assignee: Kht Kommissionier & Handhabung
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigem Fördergut gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der Prospektunterlage der Komissionier- und Handhabungstechnik GmbH mit dem Titel "Platzbedarfs-Meßgerät" (Ausgabe 0/89) ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Abmessungen von quaderförmigem Stückgut und deren gleichzeitige Ermittlung des Gewichts bekannt. Für den Meßvorgang wird das zu vermessene Stückgut in eine Aufnahmevorrichtung eingelegt, die im wesentlichen aus einer als Waage ausgebildeten horizontalen Grundplatte besteht, die an ihren Rändern von einer aufrechtstehenden Rückwand und zwei Seitenwänden begrenzt ist. Die Grundplatte und die Seitenwände bestehen aus lichtdurchlässigem Material, insbesondere aus Hartglas. Das Stückgut wird soweit in die Aufnahmevorrichtung hereingeschoben, bis eine der Seiten des Stückgutes nahezu vollflächig an der Rückwand der Aufnahmevorrichtung anliegt.

Als eigentliche Meßvorrichtung ist ein sogenanntes Lichtschrankenmeßgitter vorgesehen, das im wesentlichen aus einer Vielzahl von nebeneinander und in Reihe sowie in senkrechter und waagerechter Richtung angeordneter Licht emittierender Bauteile sowie auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Lichtsensoren besteht und somit einen Meßrahmen mit einem Gitter von Meßstrahlen bildet. Wird nun Fördergut in den Meßrahmen eingeschoben, so werden zumindest ein Teil der in der waagerechten und senkrechten Reihe hinter der lichtdurchlässigen Seitenwand bzw. Grundplatte angeordneten Lichtsensoren beschattet und über die Anzahl der beschatteten Lichtsensoren, sowie dem Abstand der zueinander benachbarten Lichtsensoren innerhalb der Reihen kann direkt die Breite und die Höhe des Stückgutes ermittelt werden. Zur Ermittlung der Länge des Stückgutes wird der Meßrahmen ausgehend von der Rückwand, an der das Fördergut in seiner vorbestimmten Lage anliegt, entlang des Stückgutes bewegt, bis alle Lichtsensoren ein ungedämpftes Lichtsignal empfangen, d. h. der Meßrahmen über das Ende des Stückguts hinausbewegt worden ist. Aus der Geschwindigkeit und der Dauer der Beschattung der Lichtsensoren während der Bewegung des Meßrahmens kann unmittelbar die Länge des Förderguts errechnet werden. Die ermittelten Meßdaten wie Abmessungen und Gewicht werden direkt an einen Rechner weitergegeben und können dort mit weiteren Angaben zu dem gerade vermessenen und gewogenen Stückgut verbunden werden, mit dem Ziel beispielsweise vor einer Einlagerung des Stückgutes einen optimalen Lagerort in Abhängigkeit von den Abmessungen und dem Gewicht des Stückgutes vorzuwählen.

Diese kombinierte Meßvorrichtung hat sich in einer Vielzahl von Einsatzfällen bewährt, jedoch ist die Ermittlung der Länge des Stückgutes mit einer Wartezeit verbunden, da der Meßrahmen über die gesamte Länge des Stückgutes bewegt werden muß.

Des weiteren ist aus der DE 43 18 341 A1 ein Verfahren zur Lagerung von Stückgut, vorzugsweise von Verpackungen in Apotheken bekannt. Hierbei wird das Stückgut nicht mehr alphabetisch nach dem Produktnamen sondern ausschließlich in Hinblick auf seine Stückgutgröße gelagert, um eine optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Lagerraums zu erreichen. Die Ermittlung der Stückgutgröße erfolgt über eine Vermessungseinrichtung, die elektrisch, elektronisch, mechanisch oder mit Ultraschall arbeiten kann. In dem dort beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Vermessungseinrichtung mit drei CCD-Zeilenkameras ausgestattet, mit denen die Stückgutgröße in seinen drei Raumkoordinaten erfaßt werden kann.

Ferner ist in der US 3,588,480 ein Verfahren zum Bestimmen des Volumens und Gewichts eines bewegten Förderguts beschrieben. Das Volumen wird über eine Messung der Breite und Höhe des Förderguts durch ein Lichtschrankenmeßgitter, das aufrechtstehend im Verlauf der Förderbahn angeordnet ist, und die Länge über eine Berechnung aus der Durchlaufzeit des Förderguts durch das Lichtschrankenmeßgitter sowie aus der Fördergeschwindigkeit des Förderguts auf dem Förderer bestimmt.

Hinter dem Lichtschrankenmeßgitter ist im Verlauf der Förderbahn eine Waage angeordnet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigem Fördergut zu schaffen, die konstruktiv einfach ausgestaltet ist und eine optimierte Geschwindigkeit des Meßvorganges bietet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigem Fördergut durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 angegeben.

Erfindungsgemäß wird durch die Ausbildung der Sensoren als Abstandssensoren, deren Meßrichtung jeweils senkrecht zueinanderstehen erreicht, daß die Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigen Fördergütern konstruktiv sehr einfach ausgebildet werden kann. Da die Abstandssensoren ihren Sende- und Empfangsteil örtlich benachbart aufweisen, kann auf die Ausbildung der Anlageflächen für das Stückgut mit lichtdurchlässigen Materialien verzichtet werden, da die Abstandssensoren auf der den Anlageflächen für das Fördergut gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.

Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement, um das Fördergut in einer vorbestimmten Lage zu den Abstandssensoren anzuordnen, im wesentlichen aus einer Grundplatte und Anschlagelementen zur Ausrichtung des Förderguts auf der Grundplatte ausgebildet. Besonders konstruktiv einfach lassen sich die Anschlagelemente an der Grundplatte anordnen, wenn diese rechteckig ausgebildet ist und die Anschlagelemente als aufrechtstehende Flachprofile an den Umfangseiten der Grundplatte befestigt sind. Vorteilhafterweise wird hierbei durch die Anschlagelemente und die Grundplatte eine Ecke zur Ausrichtung des zu vermessenen Fördergutes in allen drei Meßrichtungen gebildet. Durch Ausrichtung der Meßrichtungen des ersten und zweiten Abstandssensors jeweils parallel und mit einem Abstand zu der Anlagefläche der Anschlagelemente für das Fördergut ist eine senkrechte Ausrichtung der Meßrichtungen auf die Seitenfläche des Förderguts gegeben. Durch den Verlauf der Meßrichtungen möglichst nahe an den Anschlagelementen in etwa in einem Abstand von 1 bis 50 mm ist gewährleistet daß in der Meßvorrichtung auch Fördergüter mit entsprechend kleinen Abmessungen vermessen werden können.

Als besonders konstruktiv einfache Lösung erweist sich die Anordnung des ersten und zweiten Abstandssensors an dem der Ecke abgewandten Ende der Anschlagelemente und die Anordnung des dritten Abstandssensors am Ende eines an der Grundplatte angeordneten und aufrechtstehenden Halteelements. Vorzugsweise schneiden sich die drei Meßrichtungen der Sensoren im Bereich der Ecke der Vorrichtung da hierdurch Fördergüter vermessen werden können, die insgesamt klein sind, d. h. nur eine geringe Höhe, Breite oder Tiefe aufweisen.

Für die erfindungsgemäße Meßvorrichtung erweisen sich berührungslos arbeitende Ultraschallsensoren, die nach dem Prinzip des Echolots arbeiten, bzw. Lichtabstandssensoren, die nach Prinzip des Licht Puls-Laufzeit-Verfahrens und im Infrarotbereich arbeiten als vorteilhaft. Zur Verarbeitung der Meßsignale sind die Sensoren mit einem Rechner verbunden, der aus den Meßwerten der Abstandssensoren beispielsweise das Volumen der Fördergüter ermittelt. Gleichzeitig kann die Grundplatte als Waage ausgebildet werden, um somit dem angeschlossenen Rechner weitere Meßdaten über das Fördergut zur Verfügung stellen zu können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine perspektivische sowie eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigen Fördergütern 1, insbesondere einem Paket. Das Fördergut 1 besteht aus einer rechteckigen Grundplatte 2 deren Aufstandsfläche waagerecht ausgerichtet ist und die als Waage zur gleichzeitigen Erfassung des Gewichtes des Fördergutes 1 ausgebildet ist. Die Grundplatte 2, hier der Waagetisch ist an zwei benachbarten Umfangsseiten von Anschlagelementen 3 begrenzt, die an der Grundplatte 2 befestigt sind und in einer gemeinsamen Ecke 4 zusammenlaufen, die zusätzlich von der Grundplatte 2 begrenzt ist.

Die Anschlagelemente 3 sind als Flachprofile, insbesondere als Blechstreifen ausgebildet, die aufrechtstehend zur Grundplatte 2 ausgerichtet sind. An den der gemeinsamen Ecke 4 gegenüberliegenden Ende der Anschlagelemente 3 und an deren Grundplatte 2 zugewandten Innenseite sind über Winkel 5 Abstandssensoren 6 befestigt. Die Abstandssensoren 6 sind als berührungslos arbeitende Ultraschallsensoren ausgebildet, die den Abstand zwischen dem Abstandssensor 6 und der gegenüberliegenden Seite des Fördergutes 1 nach dem Prinzip eines Echolotes ermittelt. Die Meßrichtung I verläuft parallel zu den Anschlagelementen 3 sowie senkrecht zu der jeweils zugewandten Seite des Fördergutes 1. Des weiteren verläuft die Meßrichtung I mit möglichst geringem Abstand, der etwa 1 bis 50 mm beträgt, bei Ultraschallsensoren vorzugsweise 20 mm im Nahbereich des Anschlagelementes 3. Hierdurch wird gewährleistet, daß auf der Vorrichtung auch Fördergüter mit geringen Abmessungen vermessen werden können. Der Abstand zwischen der Meßrichtung I und dem Anschlagelement 3 ist zumindest so groß, daß das Meßergebnis nicht durch das Anschlagelement 3 beeinträchtigt wird. Die an den Anschlagelementen 3 angeordneten ersten und zweiten Abstandssensoren 6 dienen entsprechend ihrer Meßrichtung I zur Bestimmung der Breite und der Länge des Fördergutes 1.

Zur Ermittlung der Höhe des Fördergutes 1 ist ein dritter Abstandssensor 6 vorgesehen, der an einem Ende eines Halteelementes 7 angeordnet ist, das als Winkelprofil ausgebildet und mit dem Abstandssensor 6 abgewandten Ende im Bereich der Ecke 4 an den Anschlagelementen 3 befestigt ist. Der dritte Abstandssensor 6 ist mit seiner Meßrichtung I so ausgerichtet, daß er die Meßrichtungen I des ersten und zweiten Abstandssensors 6 in einem gemeinsamen Punkt S schneidet, der im Bereich der Ecke 4 liegt. Somit stehen die Meßrichtungen I der drei Abstandssensoren 6 jeweils senkrecht zueinander.

Bezugszeichenliste

1 Fördergut
2 Grundplatte
3 Anschlagelement
4 Ecke
5 Winkel
6 Abstandssensor
7 Halteelement
I Meßrichtung
S Schnittpunkt

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigem Fördergut mittels jeweils ein Sende- und Empfangsteil aufweisender Sensoren, deren Meßrichtung senkrecht zu den Seitenflächen des in einer vorbestimmten Lage auf einem Aufnahmeelement ruhenden Fördergutes ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren drei Abstandssensoren (6) vorgesehen sind, deren Meßrichtungen (I) jeweils senkrecht zueinanderstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement im wesentlichen aus einer Grundplatte (2) und Anschlagelementen (3) zur Ausrichtung des Fördergutes (1) auf der Grundplatte (2) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) rechteckig ausgebildet und an zwei benachbarten Umfangsseiten von den Anschlagelementen (3) begrenzt ist, die jeweils als aufrechtstehende Flachprofile ausgebildet sind und gemeinsam mit der Grundplatte (2) eine Ecke (4) zur Ausrichtung des Fördergutes (1) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrichtungen (I) des ersten und zweiten Abstandssensors (6) jeweils parallel und mit einem Abstand zu den Anlageflächen der Anschlagelemente (6) für das Fördergut (1) verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Meßrichtungen (I) und den zugeordneten Anschlagelementen (3) jeweils etwa 1 bis 50 mm beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Abstandssensor (6) an den der Ecke (4) abgewandten Enden der Anschlagelemente (3) und der dritte Abstandssensor (6) an einem der Grundplatte (2) abgewandte Ende eines aufrechtstehend an dieser befestigten Halteelements (7) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Meßrichtungen (I) der drei Abstandssensoren (6) im Bereich der Ecke (4) schneiden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandssensoren (6) berührungslos arbeiten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandssensoren (6) als Ultraschallsensoren gebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandssensoren (6) mit Schaltungen nach dem Prinzip des Echolots ausgeführt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandssensoren (6) als Licht-Abstandssensoren ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinheit zur Ermittlung des Volumens des Fördergut (1) aus den Meßwerten der Abstandssensoren (6) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) als Waage für das Fördergut (1) ausgebildet ist.