将存入自动化仓库的计件货物分离的装置和方法

1.一种装置(1)，用于将存入自动化仓库的计件货物(2，2A)分离，具有
阶梯式输送器(3)，用于将计件货物(2，2A)从库存(4)越过所述阶梯式输送器的上缘(13)输送至接收装置(5)，其中，所述阶梯式输送器(3)包括倾斜的承载面(8)和可以在所述承载面(8)上方平行运动的第一阶梯(9)，所述第一阶梯包含平行于所述承载面的输送边缘(16)，其中，所述承载面(8)与所述输送边缘(16)的距离(18)为足以朝上推动立方形计件货物(2A)的最小阶梯高度，及
控制装置(6)，用于对所述阶梯式输送器(3)进行控制，所述控制装置与一传感器(7)耦合，所述传感器对计件货物(2A)是否已越过所述上缘(13)而被输送的情况进行检测，其特征在于，
所述阶梯式输送器(3)具有可以在所述第一阶梯(9)及所述承载面(8)上方平行运动且具有阶梯高度(19)的第二阶梯(11)，所述阶梯高度为使得所述第二阶梯(11)适于输送具有最大预期直径的圆柱形计件货物(2B)的高度，以及
所述控制装置(6)构建为，所述控制装置对所述阶梯式输送器(3)进行控制，使得在所述库存(4)被填满后，所述第一阶梯(9)受到重复控制，直至所述传感器(7)检测到不再有任一计件货物(2A)被输送，且所述第二阶梯(11)据此而受到控制为止。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述控制装置(6)构建为，所述控制装置对所述阶梯式输送器(3)进行控制，使得所述第二阶梯(11)随后受到重复控制，直至所述传感器(7)检测到不再有任一计件货物(2A)被输送。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，
所述控制装置(6)构建为，所述控制装置对所述阶梯式输送器(3)进行控制，使得所述第一阶梯(9)在所述第二阶梯(11)受到控制期间返回或者与所述第二阶梯一起运动。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述第一阶梯(9)包括平坦的板材，所述板材具有连接所述输送边缘(16)且垂直于所述板材平面的输送面。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述第二阶梯(11)包括平坦的板材，所述板材具有垂直于所述板材平面的输送面(17)。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述第一阶梯和/或所述第二阶梯的板材由多个平行且以可转动的方式耦合的条带区段构成，所述条带区段在所述承载面(8)上方布置在若干平行的侧向导引装置中，且在所述承载面(8)的下端可卷绕在带卷上,或者以减小所述承载面(8)的平面内所需的结构空间的方式布置在若干弧形的侧向导引装置中。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述传感器(7)对计件货物(2A)撞击所述接收装置(5)的情况进行检测，其中，在检测到一个或多个计件货物(2，2A)撞击所述接收装置(5)的情况下，所述控制装置(6)中断将更多计件货物(2)输送至所述接收装置(5)，直至所述计件货物已被所述接收装置取走且进一步运输为止。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述接收装置具有板材，所述板材可围绕一与所述上缘(13)平行且相邻的轴线转动，其中，转动驱动装置与所述控制装置(6)耦合，其中，所述板材在对越过所述上缘(13)的计件货物(2)进行输送前有所倾斜，使得所述板材从所述上缘(13)出发有所沉降，以便撞击所述板材的计件货物(2)朝下滑落，且其中，在检测到一个或多个计件货物(2，2A)撞击所述接收装置(5)的情况下，所述控制装置(6)通过所述转动驱动装置使得所述板材进入水平位置，从而将所述计件货物的进一步滑落止住。
9.一种利用阶梯式输送器将待存入自动化仓库的计件货物分离的方法，所述阶梯式输送器具有：
带上缘的倾斜式承载面，
布置于所述承载面的下端且用于承载立方形和圆柱形计件货物的库存，
可以在所述承载面的上方从所述库存平行运动至所述上缘的第一阶梯，所述第一阶梯包含平行于所述承载面的输送边缘，其中，所述承载面与所述输送边缘的距离为足以朝上推动立方形计件货物的最小阶梯高度，其中为所述库存装填计件货物，及可以在所述第一阶梯及所述承载面上方平行运动且具有一阶梯高度的第二阶梯，所述阶梯高度为使得所述第二阶梯适于输送具有最大预期直径的圆柱形计件货物的高度，其中，
为所述库存装填计件货物，
使得所述第一阶梯为输送计件货物而从所述库存重复地朝所述上缘运动，直至不再有任一计件货物被检测到越过所述上缘进行输送，以及
据此而使得所述第二阶梯为输送计件货物而从所述库存朝所述上缘运动。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
随后使得所述第二阶梯从所述库存重复地朝所述上缘运动，直至不再有任一计件货物被检测到越过所述上缘进行输送。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，
使得所述第一阶梯在所述第二阶梯运动期间返回或者与所述第二阶梯一起运动。

将存入自动化仓库的计件货物分离的装置和方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种将存入自动化仓库的计件货物分离的装置，具有一阶梯式输送器，用于将计件货物从库存越过该阶梯式输送器的上缘输送至接收装置，其中，所述阶梯式输送器包括倾斜的承载面和可以在所述承载面上方平行运动的第一阶梯，所述第一阶梯包含平行于所述承载面的输送边缘，其中，所述承载面与所述输送边缘的距离为足以朝上推动立方形计件货物的最小阶梯高度；所述装置还具有一对所述阶梯式输送器进行控制的控制装置，其与一传感器耦合，该传感器对计件货物是否已越过所述上缘而被输送的情况进行检测。本发明还涉及一种利用阶梯式输送器将存入自动化仓库的计件货物分离的方法，所述阶梯式输送器具有带上缘的倾斜式承载面、布置于所述承载面的下端且用于承载计件货物的库存，及可以在所述承载面的上方从所述库存平行运动至所述上缘的第一阶梯，所述第一阶梯包含平行于所述承载面的输送边缘，其中，所述承载面与所述输送边缘的距离为足以朝上推动立方形计件货物的最小阶梯高度，其中，为所述库存装填计件货物，以及，使得所述第一阶梯从所述库存重复地朝所述上缘运动，直至不再有任一计件货物被检测到越过所述上缘进行输送。\n背景技术\n[0002] 公开案DE 10 2004 012 133 A1及EP 1 652 799 A1公开过本文开篇所述类型的阶梯式输送器及方法。\n[0003] 为尽可能高效地实施分离，即确保使尽可能少的计件货物同时越过承载面的上缘，需要降低输送阶梯的高度。输送阶梯的高度、即承载面与输送边缘（通常指输送板的上缘）的距离仅需达到使得该阶梯足以朝上推动常见立方形计件货物的高度。其中，一方面需要考虑待运输的立方形计件货物的不平度和磨边，另一方面也需要将输送阶梯的运动速度和计件货物的质量以及由此而产生的惯性力和摩擦力考虑在内。阶梯高度过小时，可能出现朝上运动的输送阶梯滑至计件货物下方的情况。\n[0004] 已知的阶梯式输送器的缺点是，由于阶梯高度较小，无法朝上输送那些当放置在承载面上时，不会有任何至少近似地垂直于承载面的边缘抵靠输送阶梯的计件货物。特别 是圆柱形计件货物，如瓶子或圆柱形罐子。\n发明内容\n[0005] 有鉴于此，本发明的目的为提供一种分离用装置和方法，其除将立方形计件货物分离外，还能将与立方形计件货物混合在一起存入库存的圆柱形计件货物分离。\n[0006] 本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有权利要求1该特征的装置以及一种具有权利要求9该特征的方法。\n[0007] 本文开篇该类型的本发明的分离装置，其特征在于，该阶梯式输送器具有可以在该第一阶梯及该承载面上方平行运动且具有一定阶梯高度的第二阶梯，该阶梯高度至少采用某个大小，以使得该第二阶梯适于输送具有最大预期直径的圆柱形计件货物，以及，该控制装置构建为，该控制装置对该阶梯式输送器进行控制，使得在该库存被填满后，该第一阶梯受到重复控制，直至该传感器检测到不再有任一计件货物被输送，且该第二阶梯据此而受到控制为止。\n[0008] 本文开篇该类型的本发明的分离方法，其特征在于，采用阶梯式输送器，该阶梯式输送器具有可以在该第一阶梯及该承载面上方平行运动且具有一定阶梯高度的第二阶梯，该阶梯高度至少采用某个大小，使得该第二阶梯适于输送具有最大预期直径的圆柱形计件货物，其中，在该第一阶梯进行重复运动直至不再有任一计件货物被检测到越过该上缘进行输送后，使得该第二阶梯从该库存朝该上缘运动。\n[0009] 该第二阶梯的最小高度首先与圆柱形计件货物的最大预期直径和承载面的倾角相关，且无论如何必须大于圆柱形计件货物的半径减去该半径与该倾角的余弦的乘积。通过这种方式所得出的最小阶梯高度还因朝上推动过程中所产生的摩擦力和惯性力而进一步增大，其中，这种增大还随着摩擦力和惯性力与计件货物重量之比而进一步提高，但不会大于最大预期半径。视情况通过实验方式得出最小阶梯高度。\n[0010] 该第一阶梯的输送边缘既可以由板材的边缘构成，又可以由张紧的引线或绳索构成。优选由阶梯板的前端上缘构成。在优选的装置中，该第一阶梯包括一平坦的板材，该板材具有连接该输送边缘且垂直于该板材平面的输送面。该第二阶梯优选也包括一平坦的板材，其输送面垂直于该板材平面。该第一阶梯和/或该第二阶梯的板材也可以由多个平行且以可转动的方式耦合的条带区段构成，该条带区段以百叶片的形式相连且布置在该承载面上方。此外，该第二阶梯的板材或者这些区段的厚度可以大于该阶梯高度，且例如与该第一阶梯的板材或者这些区段的厚度相等。在此情况下，该第二阶梯在其上 边缘具有一从该板材或该上区段出发垂直于该承载面的板材，该板材的正面构成了决定该阶梯高度的输送面。\n[0011] 设置具有适于运输圆柱形计件货物的阶梯高度的该第二阶梯，并结合本发明的顺序应用该第一阶梯和该第二阶梯，这样就不仅能对任意的计件货物形状进行分离；还能在存入圆柱形计件货物前，先将库存中的立方形计件货物拣出。\n[0012] 根据优选实施方式，该控制装置构建为，该控制装置对该阶梯式输送器进行控制，使得该第一阶梯在该第二阶梯受到控制期间要么返回要么与该第二阶梯一起运动。该第一阶梯优选一起运动。此举防止在该第二输送阶梯下方形成将较小的计件货物卡住的缝隙。\n[0013] 本发明的一种改进方案，其特征在于，该传感器对计件货物撞击该接收装置的情况进行检测，其中，在检测到一或多个计件货物撞击该接收装置的情况下，该控制装置中断将更多计件货物输送至该接收装置，直至该计件货物已被该接收装置取走且进一步运输为止。通过中断将计件货物进一步输送至接收装置，就能对放置在接收装置上的计件货物进行不受干扰的检测和不受干扰的抓持，以便将这些计件货物进一步运输至自动化仓库。\n[0014] 该接收装置优选具有一板材，该板材可围绕一与该上缘平行且相邻的轴线转动，其中，一转动驱动装置与该控制装置耦合，其中，该板材在对越过该上缘的计件货物进行输送前有所倾斜，使得该板材从该上缘出发有所沉降，以便撞击该板材的计件货物朝下滑落，且其中，在检测到一或多个计件货物撞击该接收装置的情况下，该控制装置通过该转动驱动装置使得该板材进入水平位置，从而将该计件货物的滑落止住（要么完全止住要么使得滑落中的计件货物在某种止动力的作用下缓慢地滑落）。为确保该包装朝下滑落，该板材相对水平线而言至少倾斜30°。\n[0015] 本发明的有利和/或优选改进方案参阅从属权利要求。\n附图说明\n[0016] 图1为本发明的分离装置在用第一输送阶梯输送一立方形计件货物期间的截面图，其库存中填满了立方形和圆柱形计件货物；\n[0017] 图2为图1所示装置进一步朝上输送该立方形计件货物时的示意图，该计件货物即将越过上缘；\n[0018] 图3为图1和2所示装置在该立方形计件货物越过阶梯式输送器的上缘时的示意图；\n[0019] 图4为图1至3所示装置在该立方形计件货物撞击该接收装置后且第一输送阶梯返回时的示意图；\n[0020] 图5为图1至4所示装置在所有立方形计件货物均输送至接收装置并被其进一步运输后的示意图，此时在该装置中，第一输送阶梯开始重新升高；\n[0021] 图6为图5所示装置在第一输送阶梯升高时的示意图；\n[0022] 图7为图5和6所示装置在第二输送阶梯开始升高的时间点上的示意图；\n[0023] 图8为图7所示装置在输送一圆柱形计件货物的第二输送阶梯的升高过程中的示意图；\n[0024] 图9为具有这两个输送阶梯的阶梯式输送器的侧视截面图；\n[0025] 图10之草图为圆柱形计件货物被推高时所产生的作用力及其对所设最小阶梯高度的影响；以及\n[0026] 图11为阶梯式输送器的侧视截面图，该阶梯式输送器的两个输送阶梯的板材实施为百叶片。\n具体实施方式\n[0027] 下面通过附图所示优选实施例对本发明进行详细说明。\n[0028] 图1为用于将存入自动化仓库的计件货物2分离的装置1的侧视截面图。待存入的计件货物2首先需要受到分离，再加以识别和测量，随后在某个规定地点上以某个定位（定向）被交予自动化仓库的存入装置（抓持器）。\n[0029] 分离装置1包括阶梯式输送器3，其倾斜式平面上设有承载面8。第一输送阶梯9在承载面8上方运动，该第一阶梯具有在承载面8上方平行移动且包含端面的板材，其中，当第一输送阶梯9沿箭头10的方向并被驱动装置14驱动朝上运动时，在承载面8上且抵靠第一输送阶梯9的端面的计件货物2A被输送阶梯9朝上推往承载面8的上缘13上方。\n[0030] 作为该第一输送阶梯9的替代方案，也可以布置多个上下叠置且平行于承载面8的第一输送阶梯。此外，所述输送边缘，即输送板的端面的上缘，既可以采用水平定位，即垂直于板材运动方向的定位，也可以如此前的公开案EP 1 652 799 A1所述采用倾斜于这个定向的布置方案。在图1所示优选实施方式中，第一输送阶梯9仅包括单独一个输送板，其具有垂直于运动方向（箭头10）的端面和输送边缘。\n[0031] 在该倾斜式平面的下区段中，在承载面8上方及在输送阶梯的板材上方通过布置侧 向分界壁12而构建有用于容纳多个立方形和/或圆柱形计件货物2的储存室4。所述计件货物优选指包含有药物的容器或包装，如立方形盒子或者瓶罐。\n[0032] 用阶梯式输送器3输送计件货物2时，承载面8的供所述计件货物越过的上缘13附近布置有形式为接收面5的接收装置。被推过该上缘13的计件货物2掉落至这个接收面5。图\n1中还示出传感器7，其检测一个或多个计件货物是何时被推过上缘13并撞击所述接收装置的接收面5的。接收面5有所倾斜，其中，该接收面从邻接所述上缘13的一侧出发有所沉降，使得撞击的计件货物从所述上缘13出发进行运动（滑落）。所述接收装置配设驱动装置23，其用于使接收面5朝水平位置运动。\n[0033] 无论传感器7还是阶梯式输送器3的驱动装置14以及接收装置的驱动装置23均与控制装置6耦合。该控制装置6还与抓持装置（未绘示的）耦合。所述抓持装置布置在接收面5上方且用于抓住所放置的计件货物2，视需要将其送至用于检测所压印的识别信息的扫描器的检测区域或者送至用于检测计件货物的尺寸的传感器的检测区域，并交予自动化仓库的存入装置。在所述接收面5上方和/或下方还可设有与所述控制装置6耦合的光学扫描器或图像记录装置，其可以对放置在接收面5上的计件货物2的位置和定位（定向）进行检测，以便控制装置6利用这些信息对所述抓持装置实施控制，从而使其针对性地抓住一个放置的计件货物并进行进一步运输。\n[0034] 图1至4为用于将立方形计件货物2A从库存4输送至接收面5的第一输送阶梯9的功能。图1示出第一输送阶梯9的输送板的具有上输送边缘的正面是如何抵住放置在承载面8上的一个立方形计件货物2A的侧面的。在此情况下，输送阶梯9沿箭头10方向运动，从而带动该立方形计件货物2A并将其朝上推动。在图2所示瞬间，该计件货物接近承载面8的上边缘。根据一种优选实施方式，在靠近承载面8的上端的位置设有（未绘示于图中的）传感器，如光障，该传感器对被所述输送阶梯所推动的一个或多个计件货物2A接近所述上缘13的情形进行检测。一旦检测到此种接近情形，则降低输送速度。这就在同时推动多个计件货物2A的情况下，降低了两个或两个以上计件货物2A在输送阶梯停止并返回前越过上缘13的可能性。在图3所示瞬间，计件货物2A越过承载面8的上缘13发生倾覆，并进入传感器7的检测区域。检测到计件货物2A越过输送边缘13且撞击该接收面5后，所述驱动装置23立即使得接收面5进入水平位置，以便计件货物2A停止朝下滑落。图4为该计件货物2A在接收面5上处于死点位置后的状态图。图4还示出第一输送阶梯9是如何沿箭头10方向返回初始位置的。接收面5处于水平定位，且其在拿开计件货物2A前保持这个定位。一旦计件货物2A被抓持装置从接收面5上拿开，则控制装置6可以指示阶梯式输送器3的驱动装置14将第一输送阶梯9 重新升高，其中，该输送阶梯抓住另一计件货物2或更多其他的计件货物2并在承载面8上将其朝上推动。\n[0035] 随后，第一输送阶梯9始终朝上移动并返回，直至所有立方形计件货物2A均越过上缘13被输送至接收面5并被抓持装置拿开为止。由于所述输送阶梯9的高度较小，只有在承载面8上平放在输送阶梯9前的立方形计件货物才会被朝上输送并进一步输送至接收面5。\n[0036] 图5为所有立方形计件货物均被输送后的状态图。该示例中，储存室4中留有两个圆柱形计件货物2B。图5和6示出所述控制装置6是如何对阶梯式输送器3的驱动装置14重新进行控制，以便该驱动装置使得第一输送阶梯9朝上运动。但在此过程中，不再有任何其他计件货物能被推过上缘13，在此情况下，控制装置6根据传感器7的信号而发现：无法再用第一输送阶梯9输送任一计件货物2。\n[0037] 作为一种替代性实施方式，在传感器7检测到没有任何计件货物2撞击接收面5后，也可以多次（数次）对所述第一输送阶梯9的控制操作进行重复。例如可以重复这项操作两到三次。此举旨在确保此前可能尚未被检测到的最后一个立方形计件货物也能在任一次输送尝试中被输送，例如出现以下情况：这个立方形计件货物必然在该库存内部倾覆在某个相应的位置（举例而言，初次输送尝试导致最后一个立方形计件货物发生倾覆，因此只有用第二次尝试才能将其运出）。\n[0038] 当控制装置6检测到无法再用第一输送阶梯9运输任何(立方形)计件货物2后，控制装置6首先假定在库存4中可能还存在圆柱形计件货物。该控制装置据此而借助驱动装置\n14对第二输送阶梯11进行控制，参阅图7和8。在图7所示瞬间，第二输送阶梯11开始沿箭头\n15运动。第二输送阶梯11的正面抵靠圆柱形计件货物2B。在图8所示时间点上，圆柱形计件货物2B在承载面8上通过所述第二输送阶梯11的朝上运动而朝上方进行运动(滚动和/或推动)，且即将达到上缘13。通过所述第二输送阶梯11的另一朝上运动，只有圆柱形计件货物\n2B才越过上缘13被运输至接收面5。该计件货物2B可在所述接收面上被检测，并被所述抓持装置在控制装置6的控制下进一步运输。\n[0039] 在图7和8所示优选实施例中，第一输送阶梯9以与第二输送阶梯11并行的方式朝上运动。根据一种未绘示于图中的替代实施方式，第一输送阶梯9可以在第二输送阶梯11朝上运动的过程中保持在返回位置。\n[0040] 图9再次对所述阶梯式输送器3的各元件（不包括所放置的计件货物2）进行详细说明。该实施例中，承载面8上方布置有两个输送阶梯，即第一输送阶梯9和第二输送阶梯11。\n两个输送阶梯9和11均被此处仅作示意性显示的驱动装置14驱动。第一输送 阶梯9的指向上方的输送边缘16具有阶梯高度18，其优选为8-20mm，例如为15mm，该阶梯高度例如由10mm的板厚与板材下5mm的气隙组成。所述输送边缘16可以（如该示例所示）由直角外缘构成。所述边缘也可以呈锐角，此时，抵靠放置在承载面8上的朝上运输的计件货物的侧壁的只有该边缘本身，而不是所述正面。第二输送阶梯11在图中处于返回位置且具有图示的阶梯高度\n19，其例如为45mm。所述第二输送阶梯具有输送正面17，以便该第二输送阶梯朝上推动待运输的（圆柱形）计件货物。图9还示出储存室4的分界壁12，以及用于检测计件货物越过承载面8的上缘13的传感器7。\n[0041] 图10为根据待输送圆柱形计件货物的最大预期半径r与承载面8的倾角α来为所述第二输送阶梯的最小高度hmin定尺寸。如果将所出现的惯性力和推动计件货物时产生的摩擦，特别是粘着摩擦忽略不计，则所述第二阶梯的最小高度hmin为圆柱形计件货物的半径r减去半径r与倾角α的余弦（cosα）的乘积，亦即：\n[0042] hmin=r-r*cosα=r*(1-cosα)\n[0043] 通过这种方式所得出的最小阶梯高度hmin还因朝上推动过程中所产生的摩擦力和惯性力（图10中用FR表示）而进一步增大，其中，图10中将重力矢量与（移位后的）摩擦力矢量相组合。高度为hmin的阶梯的上缘不允许在该合力的延长矢量（图中用点线表示）与圆柱形计件货物的侧面相交的交点下方作用，否则将面临越过阶梯发生倾覆的危险。最小阶梯高度hmin的这种增大还随着摩擦力和惯性力FR与计件货物重量FG之比而进一步提高，但不会大于最大预期半径r。特定而言，摩擦力较大且较轻的圆柱形计件货物（重力较小）需要更高的阶梯，该阶梯更接近最小阶梯高度的最大值，Max(hmin)=半径r。视情况通过实验方式得出最小阶梯高度。\n[0044] 图11为这两个阶梯9和11的板材实施为百叶片时的优选设计方案。第一阶梯9和第二阶梯11的板材均由多个平行且以可转动的方式耦合的条带区段构成，这些条带区段在承载面8上方布置在若干平行的侧向导引装置（未绘示）中，且在承载面8的下端布置在若干弧形的侧向导引装置中。这样就减小了在承载面8的平面内所需的结构空间。此外，第二阶梯的这些区段可以采用与第一阶梯的区段相等的厚度，这样就能简化制造工序。第二阶梯11在其上边缘具有从上区段出发垂直于承载面8的板材22，该板材的正面17构成了决定阶梯高度的输送面。