DE19610631A1

DE19610631A1 - Size measuring system for block-shaped goods being conveyed

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

Abstract

The system uses three distance sensors (6), each having a transmitter and a receiver part. The measurement directions (I) of the three sensors are at right-angles to each other. The reception element for the goods being conveyed consists of a baseplate (2) and stop elements (3) for the alignment of the goods (1) on the baseplate. The baseplate is designed to be rectangular, and at two adjacent peripheral sides is bordered by the stop elements (3). Which respectively are designed as upright standing flat sections, and form together with the baseplate a corner (4), for the alignment of the goods being conveyed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Länge, der Breite und der Höhe von quaderförmigem Fördergut gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for measuring the length, the width and the Height of cuboid conveyed goods according to the preamble of claim 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.From the brochure of Komissionier- und Verwaltungstechnik GmbH with the Title "space requirement measuring device" (edition 0/89) is a device for determining the Dimensions of cuboid general cargo and their simultaneous determination of the Known weight. For the measuring process, the piece goods to be measured are put into a Receiving device inserted, which essentially consists of a scale trained horizontal base plate, the edges of one upright rear wall and two side walls is limited. The base plate and the side walls are made of translucent material, in particular Tempered glass. The general cargo is pushed into the receiving device until one of the sides of the piece goods almost completely on the back wall of the Receiving device is present.

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.A so-called light barrier measuring grid is the actual measuring device provided that consist essentially of a variety of side by side and in series and emitting light arranged in vertical and horizontal directions Components and light sensors arranged on the opposite side and thus forms a measuring frame with a grid of measuring beams. Now Conveyed material inserted into the measuring frame, so at least a part of the in the horizontal and vertical rows behind the translucent side wall or Base plate arranged light sensors shaded and on the number of shaded light sensors, as well as the distance between the neighboring Light sensors within the rows can directly change the width and height of the Piece goods can be determined. To determine the length of the piece goods, the Measuring frame starting from the rear wall on which the material to be conveyed is in its predetermined position is applied, moved along the piece goods until all light sensors on receive undamped light signal, d. H. the measuring frame over the end of the General cargo has been moved. From the speed and duration of the Shading of the light sensors during the movement of the measuring frame can the length of the material to be conveyed can be calculated immediately. The determined measurement data such as Dimensions and weight are passed on directly to a computer and can there with further information on the just measured and weighed General cargo are connected, with the goal, for example, before storage of the Piece goods an optimal storage location depending on the dimensions and the Preselect the weight of the piece goods.

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.This combined measuring device has proven itself in a large number of applications, however, the determination of the length of the piece goods is associated with a waiting time because the measuring frame must be moved over the entire length of the piece goods.

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.Furthermore, DE 43 18 341 A1 describes a method for storing piece goods, preferably known from packaging in pharmacies. Here the general cargo no longer alphabetically according to the product name, but only with a view stored on its general cargo size in order to make optimal use of the available to reach standing storage space. The general cargo size is determined using a measuring device that is electrical, electronic, mechanical or with Ultrasound can work. In the exemplary embodiment described there, the Measuring device equipped with three CCD line cameras, with which the General cargo size can be recorded in its three spatial coordinates.

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. Furthermore, US Pat. No. 3,588,480 describes a method for determining the volume and Weight of a moving material described. The volume is about one Measurement of the width and height of the conveyed material by means of a light barrier measuring grid is arranged upright in the course of the conveyor track, and the length over a Calculation from the transit time of the conveyed material through the light barrier measuring grid and determined from the conveying speed of the conveyed goods on the conveyor.

Hinter dem Lichtschrankenmeßgitter ist im Verlauf der Förderbahn eine Waage angeordnet.There is a scale behind the light barrier measuring grid in the course of the conveyor track arranged.

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.Starting from this prior art, the invention is based on the object a device for measuring the length, width and height of to create cuboid conveyed goods that are structurally simple and offers an optimized speed of the measuring process.

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.This object is achieved in a device for measuring the length, the width and the Height of cuboid conveyed goods by the features listed in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the device are in the subclaims 2 to 13 specified.

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.According to the invention, by designing the sensors as distance sensors, whose measuring direction is perpendicular to each other that the device for measuring the length, width and height of cuboid conveyed goods can be designed in a structurally very simple manner. Because the distance sensors their Have transmitting and receiving part locally adjacent, can on the formation of Contact surfaces for the general cargo with translucent materials are dispensed with, because the distance sensors on the contact surfaces for the material to be conveyed opposite side are arranged.

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.The receiving element is preferably arranged around the material to be conveyed in a predetermined manner Position to the distance sensors, essentially from a base plate and stop elements for aligning the material to be conveyed on the base plate educated. The stop elements on the Arrange the base plate if it is rectangular and the Stop elements as upright flat profiles on the circumferential sides of the Base plate are attached. Advantageously, the stop elements and the base plate has a corner for aligning the material to be measured in all three measuring directions. By aligning the measuring directions of the first and second distance sensor each parallel and at a distance from the The contact surface of the stop elements for the material to be conveyed is a vertical alignment given the measuring directions on the side surface of the conveyed material. Through the course the measuring directions as close as possible to the stop elements in about one A distance of 1 to 50 mm is also guaranteed in the measuring device Conveyed goods with correspondingly small dimensions can be measured.

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.The arrangement of the first and turns out to be a particularly structurally simple solution second distance sensor at the end of the stop elements facing away from the corner and the arrangement of the third distance sensor at the end of one on the base plate arranged and upright holding element. Preferably intersect the three measuring directions of the sensors in the area of the corner of the device this allows goods to be measured that are small overall, d. H. just have a small height, width or depth.

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.For the measuring device according to the invention, contactless ones have been found to work Ultrasonic sensors that work on the principle of the echo sounder, or Light distance sensors based on the principle of the light pulse transit time method and Infrared range work as advantageous. For processing the measurement signals are the Sensors connected to a computer, which from the measured values of the Distance sensors, for example, determine the volume of the goods to be conveyed. At the same time the base plate can be designed as a scale, so that the connected To be able to provide further measured data about the conveyed material to the computer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention is illustrated below with reference to a drawing Embodiment described in more detail.

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.The drawing shows a perspective and a schematic representation of a device for measuring the length, width and height of cuboid conveyed goods 1 , in particular a package. The material to be conveyed 1 consists of a rectangular base plate 2, the contact surface of which is aligned horizontally and which is designed as a scale for simultaneously recording the weight of the material to be conveyed 1 . The base plate 2 , here the weighing table, is delimited on two adjacent peripheral sides by stop elements 3 , which are fastened to the base plate 2 and converge in a common corner 4 , which is additionally delimited by the base plate 2 .

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.The stop elements 3 are designed as flat profiles, in particular as sheet metal strips, which are aligned upright to the base plate 2 . At the end of the stop elements 3 opposite the common corner 4 and on the inner side thereof facing the base plate 2, distance sensors 6 are fastened via angles 5 . The distance sensors 6 are designed as non-contact ultrasonic sensors that determine the distance between the distance sensor 6 and the opposite side of the conveyed material 1 according to the principle of an echo sounder. The measuring direction I runs parallel to the stop elements 3 and perpendicular to the respectively facing side of the conveyed material 1 . Furthermore, the measuring direction I runs with the smallest possible distance, which is approximately 1 to 50 mm, preferably 20 mm in the vicinity of the stop element 3 in the case of ultrasonic sensors. This ensures that even small goods can be measured on the device. The distance between the measuring direction I and the stop element 3 is at least so large that the measurement result is not affected by the stop element 3 . The first and second distance sensors 6 arranged on the stop elements 3 serve to determine the width and the length of the conveyed material 1 in accordance with their measuring direction I.

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.To determine the height of the conveyed material 1 , a third distance sensor 6 is provided, which is arranged at one end of a holding element 7, which is designed as an angle profile and is fastened to the stop elements 3 in the corner 4 in the region of the corner 4 with the end facing away from the distance sensor 6 . The third distance sensor 6 is aligned with its measuring direction I in such a way that it intersects the measuring directions I of the first and second distance sensors 6 at a common point S which lies in the area of the corner 4 . Thus, the measuring directions I of the three distance sensors 6 are perpendicular to each other.

BezugszeichenlisteReference list

1 Fördergut
2 Grundplatte
3 Anschlagelement
4 Ecke
5 Winkel
6 Abstandssensor
7 Halteelement
I Meßrichtung
S Schnittpunkt 1 conveyed good
2 base plate
3 stop element
4 corner
5 angles
6 distance sensor
7 holding element
I measuring direction
S intersection

Claims

1. Device for measuring the length, width and height of cuboid conveyed goods by means of sensors each having a transmitting and receiving part, the measuring direction of which is oriented perpendicular to the side surfaces of the conveyed good resting in a predetermined position on a receiving element, characterized in that as Three distance sensors ( 6 ) are provided, the measuring directions (I) of which are perpendicular to each other.

2. Device according to claim 1, characterized in that the receiving element consists essentially of a base plate ( 2 ) and stop elements ( 3 ) for aligning the material to be conveyed ( 1 ) on the base plate ( 2 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the base plate ( 2 ) is rectangular and is delimited on two adjacent peripheral sides by the stop elements ( 3 ), which are each formed as upright flat profiles and together with the base plate ( 2 ) a corner ( 4 ) to align the material to be conveyed ( 1 ).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring directions (I) of the first and second distance sensors ( 6 ) each run parallel and at a distance from the contact surfaces of the stop elements ( 6 ) for the material to be conveyed ( 1 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the distance between the measuring directions (I) and the associated stop elements ( 3 ) is each about 1 to 50 mm.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the first and second distance sensor ( 6 ) on the corner ( 4 ) facing away from the ends of the stop elements ( 3 ) and the third distance sensor ( 6 ) on one of the base plate ( 2nd ) remote end of an upright attached to this holding element ( 7 ) are arranged.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the measuring directions (I) of the three distance sensors ( 6 ) intersect in the region of the corner ( 4 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the distance sensors ( 6 ) work without contact.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distance sensors ( 6 ) are formed as ultrasonic sensors.

10. The device according to claim 9, characterized in that the distance sensors ( 6 ) are designed with circuits based on the principle of the echo sounder.

11. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distance sensors ( 6 ) are designed as light distance sensors.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that an evaluation unit for determining the volume of the conveyed material ( 1 ) from the measured values of the distance sensors ( 6 ) is provided.

13. Device according to one of claims 2 to 12, characterized in that the base plate ( 2 ) is designed as a balance for the conveyed goods ( 1 ).