-
Maschine zum Stapeln von flächigen Gegenständen, insbesondere Brettern.
-
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Stapeln von flächigen Gegenständen,
insbesondere Brettern, die im wesentlichen aus einem Förderer und einer dem Förderer
nachgeschalteten, in und entgegen der Förderrichtung verschiebbaren Austragsgabel
besteht und eine Einrichtung aufweist, die äe nach Lückenweite zwischen den Brettern
einer Stapellage ein Signal zum Steuern der Verschiebebewegung der Austragsgabel
auslöst.
-
Eine derartige Maschine dient dem Zweck, beispielsweise die in einem
Sägewerk hergestellten Bretter in mehreren Lagen übereinander aufzustapeln. Die
Außenkanten der Bretter, die den Stapel begrenzen, sollten dabei möglichst genau
übereinanderliegen, um eine gleichmäßige Form des Stapels zu erhalten.
-
Es ist bereits ein Verfahren zum Legen von Lagen unterschiedlich
breiter Bretter bekannt geworden (DT - OS 1 556 119).
-
Die Bretter werden auf einem Querförderer senkrecht zu ihrer
Längsausdehnung
aufliegend in unbestimmten Abständen angeliefert. Das Verfahren besteht darin, daß
zunächst die Breite der einzeln ankommenden Bretter automatisch gemessen und registriert
wird. Dann wird das erste Brett einer Lage im Verlaufe seines weiteren Transportes
zur Stapelstelle so lange angehalten, bis sich von den nachfolgenden Brettern so
viele an das erste satt anschließen, als maximal in die Lage passen.
-
Im Anschluß daran werden die für die Lage bestimmten, sich aneinander
anschließenden Bretter auf einen in einem bestimmten Verhältnis zu ihrer jeweiligen
Breite stehenden maximalen Abstand auseinandergezogen. Schließlich werden dann die
einzelnen Bretter nacheinander durch Verkleinern des maximalen Abstandes auf den
automatisch errechneten richtigen Abstand gelegt. Das Verkleinern des Abstandes
erfolgt durch vorübergehendes Anhalten der vorhergehenden, schon auf richtigen Abstand
gelegten Bretter bei weitergehendem Transport der folgenden Bretter der Lage. Zur
Durchführung des Verfahrens werden zwei Querförderer benötigt, von denen der zweite
schneller umläuft als der erste. Dem ersten Querförderer sind Anschläge zugeordnet,
die in die Bewegungsbahn der Bretter ausgefahren werden. Auf diese Weise werden
die Bretter festgehalten und satt aneinandergelegt. Die so bestimmte maximale Anzahl
Bretter pro Lage wird auf den zweiten Querförderer gebracht. Infolge der höheren
Umlaufgeschwindigkeit
des zweiten Querförderers werden die Bretter
auseinandergezogen und systematisch auf Maximalabstand gebracht. Dem zweiten puerförderer
ist eine Hubvorrichtung zugeordnet, die von einer Datenverarbeitungsmaschine, in
die zuvor die Breitenmessungen der Bretter eingegeben wurden, gesteuert wird. Durch
zeitweiliges, dem Rechenergebnis entsprechendes Ausfahren der Hubvorrichtung wird
jedes Brett kurzzeitig angehoben und wieder abgesenkt, sodaß sich der Maximalabstand
der Bretter auf die gewünschte bezw. errechnete, richtige Größe verringert.
-
Diese bekannte Maschine hat den Nachteil, daß mehrere vrbeitsgänge,
wie z.B. Aneinanderlegen der Bretter, Auseinanderziehen auf Maximalabstand und danach
wiederum Verkleinern des Abstands auf die richtige Größe erforderlich sind, Der
Arbeitsablauf wird dadurch umständlich und zeitraubend. Auch der Bau- und Kostenaufwand
ist erheblich, da zwei Fördervorrichtungen mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten
und spezielle Hubvorrichtungen zum Anheben der auf dem zweiten Förderer befindlichen
Bretter benötigt werden.
-
Ferner ist durch die l!-r-CS 2 259 594 eine Maschine der eingangs
erwähnten Art bekannt geworden, die zur Aufnahme
und zum Transportieren
on Brettern eine horizontal arbeitende Fördereinrichtung ufweist. An die Fördereinrichtung
schließen sich längsverschiebbare Tragarme an, auf die die Bretter abgelegt werten.
Die maximal mögliche Anzahl von Bretter, die auf einer Stapellage Platz hat, wird
durch Messen des Verschiebeweges, de jeweils ein Brett auf der Fördereinrichtung
zurücklegt, ermittelt.
-
Die Messung des Verschiebeweges bezw. der Brettbreite erfolgt durch
Zählen von Impulsen, die in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit der Längsfördereinrichtung
erzeugt werden. Der hierfür erforderliche Impulserzeuger besteht aus einer gezahnten
Scheibe, die über einen Ketten trieb mit dem Antrieb der Längsfördereinrichtung
in synchroner Antriebsverbindung steht. Den Zahnsegmenten der Scheibe ist ein Näherungsinitiator
zugeordnet, an den eine elektrische Spannung gelegt ist. Bei jedem Durchgang eines
Zahnsegments wird der Stromkreis des Initiators geschlossen und somit eine stetige
Folge von Impulsen erzeugt.
-
Zum Zählen der Impulse sind zwei Zählwerke vorgesehen, von denen
das eine wieder auf Null zurückgestellt wird, wenn jeweils eine Brettbreite abgemessen
ist. Beginn und Ende der
Zählung werden durch einen Tastschalter
bewirkt, der die jeweilige Brettbreite abtastet. Der zweite Zähler addiert die vom
ersten Zähler aufgenommen Einzelzählungen. Sobald die vorgewählte, der Stapelbreite
entsprechende Impulszahl erreicht ist, werden die Tragarme in eine Stellung ausgefahren,
in der das letzte Brett, das in dieser Stapellage noch Platz hat, an den vorderen
Rand der Lage zu liegen kommt. Die Lage hat jetzt die gewünschte Stapelbreite, die
der Summe der Brettbreiten plus der Lückenbreite zwischen dem letzten und dem vorletzten
Brett entspricht, erreicht.
-
Diese bekannte Ausführung hat verschiedene Nachteile.
-
Die Messung des Verschiebeweges der Bretter ist störanfällig, d es
zu Fehlauslösungen des Impulszählers im Stillstand der mechanisch angetriebenen
Zahnscheibe kommen kann. Diese Fehlauslösungen entstehen wann, wenn sich das impulsauslosende
Zahnsegment der Zahnscheibe im Augenblick des Stillstandes gegenüber dem Initiator
in einer Stel lang befindet, in der bereits leichte Erschitterungen genüben, entweder
den Stromkreis zu schließen oder zu öffnen. Außerdem ist die Auflösung der Impulse
bei dieser Ausführung oegrenzt wegen der maximalen Zählfrequenz des Impulszählers
und der Zahnteilung der Zahnscheibe für die Impulsgebung. Ein weiterer Nachteil
der
bekannten Ausfahrung besteht darin, daß eventuell gewünschte
Lückenbreiten zwischen den einzelnen Brettern einer Lage nicht ohne weiteres einstellbar
sind. Es ist ein mechanischer angriff an den fastschaltern erforderlich, der eine
Rückführung des Tastchalters irE Seine Ausgangsstellung nicht schon nach Durchlaufen
der effektiven Brettbreite, sondern zu einem späteren Zeitpunkt bewirkt. Die Zählgenauigkeit
wird durch die Lückenbreite und die Brettzahl pro Lage nachteilig beeinflußt, da
die Lücken nicht vom Zählgerät erfaßt werden.
-
Hierdurch ergibt sich ein systematischer Fehler, der durch Verstellung
der vorgewählten Impulszahl nur für eine feste Lückenbreite und Brettzahl näherungsweise
ausgeglichen werden kann. Ändert sich die Lückenbreite und / oder die Brettzahl
pro Lage, so muß nachjustiert werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Arbeitsablauf der eingangs
erwähnten Maschine unter Vermeidung der genannten Nachteile sicherer und störunanfällig
zu gestalten und die für den automatischen Abl.-uf der Arbeitsgänge erforderliche
Meßgenauigkeit u erhöhen. Außerdem soll die Möglichkeit zur Nachkorrektur der Meßergebnisse
gegeben sein, um etwaige Meßfehler auszugleichen.
-
Gemaf der Erfindung wird diese rufgabe dadurch gelöst, daß dem Förderer,
der die Bretter zur Austragsgabel transportiert,
ein Zeitmeßgerät
zugeordnet ist, das die Zeitspannen mißt und addiert, die jeweils eine BretLbreite
zum Durchlaufen der Me?steJQe benötigt und daß zur Signalauslösung ein mit dem Zeitmeßgerät
verbunder Prozeßrechner vorgesehen ist.
-
Ein besonders vorteilhaftes und sehr wesentliches Merkmal der Erfindung
besteht darin, daß der Austragsgabel ein Signalgeber zugeordnet ist, der mit dem
Prozeßrechner zur Feststellung des tatsächlichen Gabelhubes und zur Korrektur der
errechneten Zeitspannen für den maximalen jabelhub bezw.
-
die Stapelbreite verbunden ist. Zweckmäßigerweise besteht der Signalgeber
aus einem feststehenden Tastschaltglied, das kurz vor Ende des Gabelhubes mit einem
Schaltnocken der Austragsgabel zusammenwirkt. Durch diese Korrektur werden Meßfehler,
die sich durch Aufaddieren der gemessenen Zeitspannen vergrößern können, ausgeglichen.
Auch bei großer Bretterzahl pro Lage kann dadurch der Gabelhub bezw. die Stapelbreite
praktisch fehlerfrei gemessen werden.
-
Um die Störanfälligkeit mechanischer Meßgeräte weitgehendst auszuschlten,
besteht das Zeitmeßgerät aus einer elektronischen Uhr.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Lückenbildungseinstellung
vorzugsweise durch einen digitalen Vorwahlschalter vom schaltpult der Maschine aus
vorgenommen.
-
Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit erfolgt die Zeitmessung nur bei konstanter
Fördergeschwindigkeit. während der Brems-und Beschleunigungsphase der Fördereinrichtung
wird keine Messung vorgenommen.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß anstelle der bekannten, mechanischelektrischen Wegmessung die Zeitmessung, vorzugsweise
mit elektronischen Mitteln, zur Anwendung kommt. Dadurch werden mecnanische Übertragungsfehler
vermieden und die Störanfilligkeit beseitigt. Die Auflösung der Meßpunkte ist praktisch
beliebig hoch, wodurch die Meßgenauigkeit wesentlich erhöht wird. Verschiedene Stapeln
bezw. Paketbreiten lassen sich am Schaltpult vorwählen. Auch die Einstellung der
lückenbreite zwischen en einzeigen Frettern ist ohne Eingriff Jn die Mechanik der
.rlage durch einen Drehknopf am Schaltpult durchztuführen. hin weiterer Vorteil
ist, daß durch die Zeitmessung eine günstige Aufbereitung der Mewßdaten zur elektronischen
Volumenberechrung der Bretter ermöglicht wird.
-
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit der Korrek @er Zeitmessungen
durch die erfindungsgemäße Vergleichsmes. @ng des tatsächlichen Gabelhubes, wodurch
die Meßgeanuitkeit außerordentlich erhöht wird.
-
Heitere wesertliche Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung
sind der nachfolgenden Beschreibang und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt, zu entnehmen. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine
nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den vorderen Teil der Maschine nach
Fig. 1 und Fig. 3 ein Blockschaltbild der bteuereinrichtung.
-
Auf der schematischen Zeichnung ist ein Horizontalförderer 1 mit
mehreren in Pfeilrichtung 2 umlaufenden und nebeneinander angeordneten Förderketten
, dargestellt. Die Förderketten 3 tragen mit Abstand hintereinander angeordnete
Nocken
4, an denen die reer mit ihrer Längsseite zur Anlage kommen, nachdem sie von einer
Vereinzelungamaschine oder von Hand uf den Vorderer 1 abgelegt wurden. Oberhalb
des Förderers 1 befindet sich eine Meßstelle 6, die im Ausführungsbeispiel aus einer
Lichtschranke besteht. Eine Meßebene 7, in der die Lichtstrahlen ausgesendet werden,
liegt vertikal und rechtwinklig zur Förderebene der Bretter. Die Meßstelle 6 steht
mit einem Zeitmeßgerät in Verbindung, das im Ausführungsbeispiel durch eine elektronische
Uhr 8 gebildet wird(Fig. 3). Das Zeitmeßgerät ist mit einem Prozessrechner 9 gekoppelt,
der ausgabeseitig mit Schaltgliedern 10 zum Steuern der Arbeitsorgane der Stapelmaschine
verbunden ist.
-
Zwischen den Förderketten 3 ist am Ende des Förderers 1 eine Austragsgabel
11 angeordnet, die anschließend an den Förderer 1 in horizontaler Richtung in Führungen
12 verschiebbar ist. Zum Antrieb der Austragsgabel 11 dient ein Kettentrieb 13.
-
Am Ende des Förderers 1 ist ein Hubtisch 14 zur Aufnahme der geordneten
Bretterlagen angeordnet. Der Hubtisch 14 ist in Führungsschienen 15 geführt und
in vertikaler Richtung
nach oben und unte! vers@@@@etbar ausgebildet.
Zum bewegen des Hubtisches 1 sind iIi bekannter Weise mechanische oder hydraulische,
nicht dargestellte RinWriebsvorrichtungen vorgesehen.
-
Die Austragsgabel 11 weist einen Schaltnocken 16 auf, der mit einem
feststehenden Tastschaltglied 17 zusammenwirkt. Die Zuordnung von Schaltnocken 16
und Tastschaltglied 17 ist so gewählt, daß kurz vor Ende des Gabelhubes der Schaltnocken
16 das Tastschaltglied 17 betätigt. Das Tastschaltglied 17 steht ebenfalls mit dem
Prozessrechner 9 in Verbindung, der über das ausgabeseitige Schaltglied 10 auf den
Antrieb der Austragsgabel 11 einwirken kann.
-
Dem Prozeßrechner 9 ist eingabeseitig ein Vorwahlschalter 18 zugeordnet,
durch den die gewünschte Stapelbreite und Lückenweite der Bretter eingestellt werden
kann.
-
Die auf den Förderer 1 aufgelegten Bretter 5 werden in Pfeilrichtung
2 transportiert. Sobald das erste Brett mit seiner Vorderkante die Meßebene 7 passiert
und die Lichtschranke 6 durchbricht, wird die elektronische Uhr 8 in Betrieb gesetzt.
Die Zeitspanne, die eine Brettbreite zum
Durchlaufen der Meßebene
7 benötigt, wird von der Uhr 8 gemessen und im Prozeßrechner 9 registriert. Die
Uhr 8 wird gestoppt, wenn das Brett mit seiner Hinterkante die Lichtschranke 6 passiert
hat und die Lichtschranke wieder aufgebaut ist. Auf diese Weise werden die Zeitspannen
der einzelnen Bretter zum Durchlaufen der Meßebene 7 gemessen und im Prozeßrechner
9 aufaddiert.
-
Gleichzeitig mit dem Beginn der Zeitmessung wird vom Prozeßrechner
9 der Zeitpunkt bestimmt, in dem die Austragsgabel 11 gestartet wird. Die Austragsgabel
11 muß in Bewegung gesetzt werden wenn das erste Brett vom Förderer 1 auf die Austragsgabel
gelegt ist. Die Zeitspanne, die ein Brett von der Meßebene 7 bis zur Auflage auf
der Austragegabel 11 benötigt, ist konstant, sodaß die Steuerung des Gabelantreibes
über den Prozeßrechner 9 exakt erfolgen können. Die Länge des Jeweiligen Gabelhubes
wird ebenfalls vom Prozeßrechner aus der gemessen Brettbreite plus der gewünschten,
am Vorwahlschalter 18 eingestellten Lückenweite ermittelt und ueber das auf den
Gabel antrieb einwirkende Schaltglied 10 gesteuert.
-
sturz vor Ende des gesamten Gabelhubes, der der gewünsohtei
und
eingestellten Stapelbreite entspricht, wird über den Schaltnocken 16 das Tastschaltglied
17 betätigt. Die von der elektronischen Uhr 8 gemessene und im Prozeßrechner 9 aufaddierten
Zeitspannen, die mit Fehlern behaftet sein können, werden gelöscht und durch die
ebenfalls vom Prozeßrechner ermittelte Zeitspanne des tatsächlichen Gabelhubes ersetzt.
-
Die weitere Messung der letzten Bretter erfolgt dann wieder durch
die Meßstelle 6.
-
Ienn der Prozeßrechner durch Vergleich der gemessenen Zeitspannen
mit der Zeitspanne, die der fertigen Stapelbreite entspricht, feststellt, daß auf
der Stapellage kein weiteres Brett mehr Platz hat, wird der Förderer 1 gestoppt.
Die Austragsgabel 11 wird ausgefahren und nach Erreichen der gewünschten und im
Yorwahlschalter 18 eingestellten Stapeln breite wieder gestoppt. Gleichzeitig wird
der Antrieb des Förderers 1 eingeschaltet und das letzte Brett auf die Austragsgabel
11 gelegt. Die Langßseite des Brettes schließt dabei bündig mit der Vorderkante
des Stapels ab. Der Förderer 1 wird gestoppt und der Antrieb des Hubtisches 14 eingeschaltet.
Der gesamte Stapel wird angehoben, bis die neue Bretterlage auf den Stapelleisten
der vorhergehenden Lage aufliegt und die Austragsarme 11 frei sind. Die Austragsarme
werden in ihre Ausgangsposition zurückgefahren und ein neuer
Arbeitszyklus
beginnt.
-
Die Start - Stopp - Vorgänge des Förderers 1, der Austragsarme 11
und des Hubtisches 14 werden alle vom Prozeßrechner 9 aus automatisch gesteuert.
-
Die erfingungsgemäße Nachkorrektur der gemessenen Zeitspannen ist
nicht beschränkt auf den Amneldungsgegenstand.
-
Sie kann überall dort vorteilhaft zur Anwendung kommen, wo die Ermittlung
der Stapelbreite durch rechnerisches Aufaddieren einzelner, den Brettbreiten entsprenhenden
Meßdaten erfolgt.