EP0975441B1

EP0975441B1 - Device and process for measuring the rigidity of flat mail

Info

Publication number: EP0975441B1
Application number: EP96945363A
Authority: EP
Inventors: Jürgen REISIG; Christel Gehl
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-01-05
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2004-03-10
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: DE19600231A1; WO1997025162A1; EP0975441A1; JP3923084B2; JP2000502609A; US6032517A; DE59610934D1; DE19600231C2

Abstract

A thickness sensor (4) is provided in the region of a straight section (12) of the conveying route of the mail, and a rigidity sensor (3) is provided in the region of a curved section (11) and can be used to measure the deflection of flexible conveyor belts (2). An evaluation device (15) determines the rigidity of the passing mail from the values of the thickness sensor and the rigidity sensor (4, 3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steifigkeitsmessung von flachen Sendungen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a device and a method for measuring stiffness of flat shipments according to the preamble of the independent claims.

Für die Bearbeitung von Briefen, Postkarten und ähnlichen flachen Sendungen in automatischen Briefverteilanlagen ist es erforderlich Steifigkeits- und Dickenmessungen an den Sendungen vorzunehmen, da diese Briefverteilanlagen nur Sendungen, die bestimmte vorgegebene Parameter aufweisen, ordnungsgemäß bearbeiten können. Eine entsprechende Vorrichtung wird z.B. in EP 0 129 280 offenbart. Solche Messungen können grundsätzlich mechanisch über einen Hebel mit Fühlrolle und induktivem Sensor erfolgen. Allerdings treten bei hohen Transportgeschwindigkeiten von z. B. größer als 2, 9 m/s unerwünschte Schwingungen auf, so daß Steifigkeit und Dicke mit diesem Funktionsprinzip nicht exakt und getrennt ermittelt werden konnen. Eine mechanische Steifigkeitsmessung erfordert darüber hinaus einen hohen Platzbedarf und unterliegt wie alle mechanischen Einrichtungen erhöhtem Verschleiß. Das vorstehende gilt insbesondere für ungleichmäßig dicke oder steife Gegenstände. Die Messung ungleichmäßig dicker Umschläge wird z.B. in WO 94 04378 behandelt.For processing letters, postcards and similar flat items in Automatic mail distribution systems require stiffness and thickness measurements to make the shipments, since these mail distribution systems only Shipments that have certain predetermined parameters, properly can edit. A corresponding device is e.g. in EP 0 129 280. Such measurements can in principle be carried out mechanically a lever with a sensor roller and inductive sensor. However, join high transport speeds of e.g. B. greater than 2, 9 m / s undesirable Vibrations on, so that rigidity and thickness with this operating principle is not can be determined exactly and separately. A mechanical stiffness measurement also requires a lot of space and, like all mechanical ones, is subject to Facilities increased wear. The above applies in particular to unevenly thick or stiff objects. The measurement is uneven thick envelopes are e.g. treated in WO 94 04378.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen eine präzisere Steifigkeitsmessung an flachen Sendungen vorgenommen werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhangigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung zu entnehmen.The object of the present invention is therefore an apparatus and a method specify with which a more precise stiffness measurement on flat consignments can be made. This task is characterized by the characteristics of the independent Claims resolved. Advantageous embodiments of the invention are the subclaims and the description.

Gegenüber einer mechanischen Steifigkeitsmessung besitzt die erfindungsgemäße Vorgehensweise den Vorteil einen geringeren Raumbedarfs, geringeren Verschleißes und einer höheren Genauigkeit. Insbesondere ist auch die präzise Messung von ungleichmäßig dicken und steifen Gegenständen möglich. Im folgenden wird die Erfindung mittels Zeichnungen genauer erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Achse A-A der Figur 1,
Fig. 3-5 Ausgangssignale von Abstandsmessungen für flache Sendungen mit unterschiedlicher Steifigkeit und Dicke,
Fig. 6 den Einfluß der Bänderspannung bei einem zu steifen Brief.

Compared to a mechanical stiffness measurement, the procedure according to the invention has the advantage of a smaller space requirement, less wear and a higher accuracy. In particular, the precise measurement of unevenly thick and rigid objects is also possible. In the following the invention is explained in more detail by means of drawings. Show

1 is a schematic diagram of a device according to the invention from above,
2 shows a section along the axis AA of FIG. 1,
3-5 output signals from distance measurements for flat mail items with different stiffness and thickness,
Fig. 6 shows the influence of the ligament tension in a letter that is too stiff.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben, d. h. senkrecht zur Oberfläche der flachen Sendungen. Über eine Anzahl von Rollen 1 werden Transportbänder 2 geführt, so daß eine Transportstrecke 10 gebildet wird. Die Transportbänder 2 sind als Deckbänder ausgebildet, zwischen denen die Sendungen kraftschlüssig gehalten werden. Die Transportstrecke weist mindestens einen gekrümmten Abschnitt 11 sowie mindestens einen geraden Abschnitt 12 auf. Im Bereich des gekrümmten Abschnitts ist ein Steifigkeitssensor 3, im Bereich des geraden Abschnitts ein Dickensensor 4 angeordnet. Die flachen Sendungen werden in Pfeilrichtung in der Transportstrecke 10 transportiert. Die Transportbänder sind elastisch ausgebildet und passen sich der Dicke der Sendung an. Im gekrümmten Abschnitt verursacht die Steifigkeit einer flachen Sendung beim Transport eine zusätzliche Auslenkung der äußeren Bänder, insbesondere in der Umgebung der Sendungsvorder- und hinterkanten. Am geraden Abschnitt der Transportstrecke erfolgt lediglich eine Dickenänderung des Systems Transportbänder-Sendung entsprechend der Dicke der Sendung.1 shows a schematic diagram of a device according to the invention from above, d. H. perpendicular to the surface of the flat items. Over a number of roles 1 conveyor belts 2 are guided so that a transport route 10 is formed. The conveyor belts 2 are designed as shrouds, between which the Consignments are held non-positively. The transport route points at least a curved section 11 and at least one straight section 12. In the area of the curved section is a stiffness sensor 3, in the area of the straight section, a thickness sensor 4 is arranged. The flat broadcasts will transported in the direction of arrow in the transport route 10. The conveyor belts are elastic and adapt to the thickness of the shipment. In the curved Section causes the rigidity of a flat shipment during transportation additional deflection of the outer ligaments, especially in the vicinity of the Consignment front and rear edges. On the straight section of the transport route there is only a change in the thickness of the conveyor belt-shipment system according to the thickness of the shipment.

In Fig. 2 ist der Schnitt A-A der Fig. 1 gezeigt. Zwei übereinander angeordnete Dickensensoren 4 messen im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung der Sendung die aktuelle Dicke des Systems Transportbänder - flache Sendung. Als Dickensensor wird erfindungsgemäß ein Laser-, Infrarot- oder Ultraschall-Abtastsensor vorgesehen. Vorzugsweise wird bei solchen Abtastsensoren die Änderung des Abstands s mittels Interferenz gemessen. Bei hohen Geschwindigkeiten und noher Meßgenauigkeit werden Laserabtastsensoren bevorzugt. Als Steifigkeitssensor 3 wird ebenfalls ein Laser-, Infrarot- oder Ultraschall-Abtastsensor eingesetzt, der die Veranderung des Abstands aufgrund der Steifigkeit der flachen Sendungen detektiert. Dicken- und Steifigkeitssensor zur Ermittlung der Steifigkeit der durchlaufenden Sendung sind mit einer Auswertungseinrichtung 15 verbunden, deren Funktionsweise weiter unten detailliert beschrieben wird.In Fig. 2 the section A-A of Fig. 1 is shown. Two superimposed Thickness sensors 4 measure essentially perpendicular to the transport direction of the Shipment the current thickness of the conveyor belt system - flat shipment. As According to the invention, the thickness sensor becomes a laser, infrared or ultrasound scanning sensor intended. The change is preferred in such scanning sensors of the distance s measured by interference. At high speeds and Noher measuring accuracy, laser scanning sensors are preferred. As a stiffness sensor 3 a laser, infrared or ultrasonic scanning sensor is also used, which is the change in distance due to the rigidity of the flat Consignments detected. Thickness and rigidity sensor to determine the rigidity of the consignment running are connected to an evaluation device 15, the way they work is described in detail below.

Wie in Fig. 2 illustriert, sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Dicken- bzw. Steifigkeitssensoren übereinander angeordnet, die eine Bewertung der Sendung über die gesamte Sendungshöhe ermöglichen. Vorzugsweise erfolgt dabei die Vermessung der Dicke bzw. der Steifigkeit durch Sensorpaare auf jeweils gleicher Hohe der Senoungen. Bevorzugt ist eine Anordnung von Steifigkeits- und Dickensensor im Bereich der Unterkante der Sendungen. Dadurch können auch Einlagen wie z. B. Schlüssel. erkannt werden.As illustrated in FIG. 2, there are preferably a plurality of thickness or stiffness sensors arranged one above the other, which is an assessment of the shipment via the allow entire shipment amount. The measurement is preferably carried out the thickness or the rigidity by pairs of sensors at the same height of each Senoungen. An arrangement of the stiffness and thickness sensor in the Area of the lower edge of the mail items. As a result, deposits such as B. Key. be recognized.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind die Steifigkeitssensoren im gekrummten Bereich 11 bevorzugt derart angeordnet, daß die Auslenkung der äußeren Transportbander im Bereich zwischen einer ersten und einer zweiten Umlenkrolle 13, 14 vermeßbar ist.As shown in FIG. 1, the stiffness sensors are in the curved area 11 preferably arranged such that the deflection of the outer conveyor belts in Area between a first and a second deflection roller 13, 14 can be avoided.

Aus den von den Dicken- und Steifigkeitssensoren gelieferten Meßwenen wird ein Maß für die Steifigkeit einer an den Dicken- und Steifigkeitssensoren vorbeigeführten Sendung folgenderweise durch die Auswertungseinrichtung 15 ermittelt.From the measuring veins supplied by the thickness and stiffness sensors one becomes Measure of the stiffness of one at the thickness and stiffness sensors pasted shipment in the following manner by the evaluation device 15 determined.

Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Ausgangssignale von Dicken- bzw. Steifigkeitssensoren (a bzw. b) in einem Zeitfenster für eine flache Sendung mit zulässiger Steifigkeit und Dicke. Erkennbar ist in Fig. 3, daß zentriert um die Zeit von - 34.8 ms im Zeitfenster eine Dickenzunanme (Kurve a) und eine erhöhte Auslenkung (Kurve b) gemessen wurde.3 shows the time course of the output signals from thickness or stiffness sensors (a or b) in a time window for a flat shipment with permissible Stiffness and thickness. It can be seen in Fig. 3 that centered around the time of - 34.8 ms in the time window a thickness increase (curve a) and an increased deflection (curve b) was measured.

Fig. 4 zeigt zu Fig. 3 entsprechende Meßwerte für einen Brief mit zulässiger Dicke und zu großer Steifigkeit. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steifigkeitsmessung werden nun innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt1 die von dem Dickensensor gemessenen Werte aufsummiert. Ebenfalls werden die von dem Steifigkeitssensor gemessenen Werte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt2 aufsummiert. Vorzugsweise sind die beiden Zeitfenster Δt1 und Δt2 gleich groß gewählt. Dann erfolgt die Differenzbildung zwischen der Summe der Steifigkeitswerte und der Summe der Dickenwerte. Diese Differenz wird als Maß für die Steifigkeitsmessung verwendet. Im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem nur die Extremwerte verwendet werden, ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlinterpretation sehr viel geringer. Darüber hinaus liefert dieses Verfahren auch für Grenzfälle eindeutige Ergebnisse.FIG. 4 shows measured values corresponding to FIG. 3 for a letter with a permissible thickness and too great rigidity. In the method according to the invention for measuring stiffness are now within a predetermined time window Δt1 Thickness sensor measured values added up. Also from that Stiffness sensor measured values within a given time window Δt2 added up. The two time windows Δt1 and Δt2 are preferably of the same size selected. Then the difference is formed between the sum of the stiffness values and the sum of the thickness values. This difference is used as a measure of the stiffness measurement used. Compared to a process in which only the Extreme values used are the likelihood of misinterpretation much less. In addition, this method also delivers for borderline cases clear results.

Fig. 5 zeigt die Meßergebnisse zweier Steifigkeitssensoren b1 und b2 bei einem Brief mit Einlage unten. Die Kurve b1 entspricht den Meßwerten eines im Bereich der unteren Briefkante angeordneten Sensors; die Kurve b2 den Werten eines im mittleren Bereich angeordneten Steifigkeitssensors. Dabei zeigt die Kurve b1 deutlich Maxima, die auf die durch die Einlage erhöhte Steifigkeit hinweisen, während die Kurve b2 solche Maxima nicht aufweist. Dementsprechend ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl von Sensoren zur Steifigkeitsund Dickenmessung im wesentlichen über die gesamte Höhe der Transportbänder angeordnet.5 shows the measurement results of two stiffness sensors b1 and b2 in one Letter with insert below. The curve b1 corresponds to the measured values in the range the lower edge of the letter arranged sensor; curve b2 the values of an im middle area arranged stiffness sensor. The curve b1 clearly shows Maxima, which indicate the increased stiffness due to the insert, while curve b2 does not have such maxima. Accordingly, one is preferred Embodiment of the invention a number of sensors for stiffness and Thickness measurement essentially over the entire height of the conveyor belts arranged.

Um ein Maß für die Steifigkeit einer Sendung mit Inhomogenitäten zu erhalten. wird erfindungsgemäß für eine Anzahl von Paaren von Dicken- und Steifigkeitssensoren die maximale Differenz der aufsummierten Werte ermittelt und als Maß für die Steifigkeit das Maximum verwendet.To get a measure of the rigidity of a shipment with inhomogeneities. becomes according to the invention for a number of pairs of thickness and rigidity sensors the maximum difference between the totalized values determined and as a measure for the Stiffness used the maximum.

Fig. 6 zeigt den Einfluß der Bänderspannung auf die Auslenkung der Transportbänder. Dabei ist zu erkennen, daß mit zunehmender Bänderspannung die Maxima der Kurve der Steifigkeitsmessungen geringer werden und umgekehrt mit verminderter Bänderspannung die Maxima zunehmen.Fig. 6 shows the influence of the belt tension on the deflection of the conveyor belts. It can be seen that the maxima the curve of the stiffness measurements become smaller and vice versa with reduced Ligament tension the maxima increase.

Es ist selbstverständlich für den Fachmann, diese Abhängigkeit der Meßwerte von der Bänderspannung bei der Auslegung der konkreten Parameter der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des entsprechenden Verfahrens zu berücksichtigen. Weiter ist es für den Fachmann selbstverständlich, eine Anzahl von Differenzintervallen von Steifigkeits- und Dickenwertensummen derart vorzugeben, daß eine qualitative Bewertung der Steifigkeit von flachen Sendungen danach erfolgt, in welches dieser Intervalle die jeweils ermittelte Differenz von Steifigkeits- bzw Dickenwertensummen fällt. Im einfachsten Fall wird ein Maximalwert bestimmt, so daß für Differenzwerte oberhalb dieses Wertes die Sendung als zu steif klassifiziert für unterhalb dieses Wertes liegende Differenzen die Sendung als zulässig steif klassifiziert wirdIt goes without saying for the person skilled in the art that this dependence of the measured values on the band tension in the design of the concrete parameters of the invention Device and the corresponding method to be considered. Furthermore, it is self-evident for the person skilled in the art to use a number of difference intervals of stiffness and thickness values so that a qualitative assessment of the stiffness of flat consignments is then carried out in Which of these intervals is the difference between the stiffness and Thickness sums fall. In the simplest case, a maximum value is determined, see above that the shipment is classified as too stiff for difference values above this value for differences below this value, the consignment as permissible stiff is classified

Claims

Apparatus for measuring the stiffness of flat items of mail, having a transport section (10) in which the items of mail are transported separated by means of transport belts (2), the transport section having a straight section (12), and at least one thickness sensor (4) being provided in the region of this section, the transport section having a curved section (11), and the transport belts (2) being of resilient design in the region of this section, and at least one stiffness sensor (3) being provided, with which the deflection of the transport belts (2), effected in a predefined position of the curved section (11) by an item of mail passing through, can be measured, and an evaluation device (15) being provided in order to determine the stiffness of an item of mail passing through from the values from the thickness and stiffness sensors (4, 3).
Apparatus according to Claim 1, characterized in that the thickness sensors (4) and stiffness sensors (3) provided are laser, infrared or ultrasound scanning sensors.
Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that thickness and stiffness sensors (4, 3) are arranged in such a way that the measurement of the thickness and the stiffness can be carried out respectively at the same height of the items of mail.
Apparatus according to Claim 3, characterized in that thickness and stiffness sensors (4, 3) are arranged in such a way that the measurement can be carried out close to the lower edge of the items of mail passing through.
Apparatus according to Claim 3, characterized in that a plurality of thickness and stiffness sensors (4, 3) arranged one above another are provided, in each case pair-wise evaluation of the measured values from thickness and stiffness sensors (4,3) arranged at the same height as the items of mail being provided.
Apparatus according to Claims 1 - 5, characterized in that, in the curved section (11), the transport belts are guided by a number of rollers (1).
Apparatus according to Claim 6, characterized in that the stiffness sensor or sensors (3) is/are arranged in such a way that the deflection of the transport belts can be measured in the region between a first and a second deflection roller (13, 14).
Method for measuring the stiffness of flat items of mail with a pair or plurality of pairs of thickness and stiffness sensors (4, 3), the values measured by the thickness sensor or sensors for an item of mail guided past the thickness and stiffness sensors being summed within a predefined timing window Δt1, the values measured by the stiffness sensor or sensors being summed within a predefined timing window Δt2, for a predefined pair of thickness and stiffness sensors, the difference between the summed values being formed and used as a measure of the stiffness of the items of mail guided past.
Method according to Claim 8, characterized in that a check is carried out to see in which of a predefined number of intervals the difference falls.
Method according to Claim 8 or 9, characterized in that a number of pairs of thickness and stiffness sensors determines the maximum difference and is used as a measure of stiffness.