Detektion im Vorbeirauschen

Tilt-Tray-Sorter oder Kippschalen-Sortierer sind effiziente Sortier- und Verteilsysteme für ein breites Spektrum an Fördergütern. Damit diese Systeme reibungslos ihren Dienst tun, muss gewährleistet sein, dass die Anlage zuverlässig erkennt, auf welcher Kippschale sich ein bestimmtes Produkt befindet. Eine leistungsfähige Lösung wurde mit Hilfe von Reflexionslichtschranken umgesetzt, deren Reflektoren in die Kippschalen integriert wurden.

Der Name Beumer steht für innovative Lösungen für die Förder-, Verlade-, Palettier- und Verpackungstechnik sowie für Sortier- und Verteilsysteme. Das Unternehmen ein breites Spektrum umfangreicher Gesamtsysteme an, die bis ins Detail individuell auf die Erfordernisse seiner Kunden angepasst werden. Dazu gehören unter anderem Hochleistungsortier- und -verteilanlagen für Kurier-, Express- und Paketdienste, Flughäfen, Lagerhäuser, Versandhandel oder Industrie mit so genannten Kippschalen-Sortierern, in der Branche als Tilt-Tray-Sorter bekannt. Darin bilden einzelne Fahrwagen einen durchgehenden geschlossenen Kreislauf.

Auf jedem dieser Fahrwagen ist ein Element mit einer Kippschale befestigt. Durch Kippen dieser Schalen wird das darauf liegende Fördergut seitlich in die jeweils richtige, der an der Förderstrecke entlang aufgereihten Endstellen, ausgeschleust. Das geschieht quasi im Vorbeirauschen, denn Beumer realisiert in Hochgeschwindigkeitssortern ein Fördertempo von über 2 m/s. Dies erfordert eine leistungsfähige Sensorik wie die Reflexions-Lichtschranken PRK 25B von Leuze Electronic, um den Belegtzustand der Kippschalen zu überwachen.

Bei Applikationen wie für Versandhäuser werden die zu sortierenden Güter meist manuell aus Regalen entnommen und an Handauflegeplätzen in die Sortieranlage übergeben. Das jeweils identifizierte und so in der Steuerung erfasste Produkt wird auf eine Kippschale geschleust. Wenn diese unmittelbar danach ein Portal passiert, detektieren die Reflexions-Lichtschranken die Belegung. Die Steuerung der Verteilanlage erkennt, auf welcher Schale sich das zuvor eingegebene Produkt befindet. An den Brücken dieser Portale sind jeweils vier der PRK 25B nebeneinander angeordnet. Das erlaubt selbst kleine Güter ab einer minimalen Größe von 50 x 50 mm von oben zu erfassen. Dabei stellt die hohe Transportgeschwindigkeit eine besondere Herausforderung dar, weil solch kleine Gegenstände den Lichtstrahl der Sensoren nur für sehr kurze Zeitunterbrechen.

Integration der Reflektoren in die Kippschalen

Der Kniff an dieser Lösung ist die Integration der Reflektorbänder in den Kippschalen. In jeder Schale sind jeweils vier Bänder mit 300 x 18 mm eingelassen. Um diese zu schützen, sind die Förderschalen mit Plexiglasscheiben abgedeckt. Für die Produktauswahl hat Beumer in Vorversuchen verschiedene Reflexions-Lichtschranken getestet. Dabei wurden die im laufenden Betrieb einem gewissen Verschleiß ausgesetzten Plexiglasscheiben gezielt und sukzessive mit Schmirgelpapier zerkratzt. Letztendlich hat sich die PRK 25B von Leuze Electronic aufgrund der äußerst hohen Funktionsreserve als das geeignetste Produkt erwiesen. Die Sensoren tragen maßgeblich zur Anlagenverfügbarkeit bei.

Neben möglicher Verschmutzung oder Beschädigung der Schalenabdeckungen erschwert eine Profilierung in Form länglicher Erhebungen auf den Scheiben die Funktion der Sensoren. Sie sind notwendig, um die Anhaftung durch statische Aufladung von in Kunststoff-Folien verpackten Gütern zu vermeiden. Diese Erhöhungen decken teilweise auch die Reflektoren ab. Dennoch verhindert die Größe des Lichtflecks und die Lichtleistung der Leuze-Sensoren unerwünschtes Schalten. Die an sich speziell für die Erkennung umschrumpfter Objekte von Leuze entwickelte Sensortechnologie gewährleistet sogar unter solchen Bedingungen optimale Prozesssicherheit. Dazu trägt auch die aktive Fremd- und Falschlichtunterdrückung (A2LS = Active Ambient Light Suppression) bei.

Da von den Lichtschranken jeweils vier Stück nach jedem Handauflegeplatz und zusätzlich nach den Endstellen weitere Sensoren zur Kontrolle, ob die Kippschalen leer sind, gebraucht werden, können je nach Anlagengröße mehrere Hundert Geräte zusammenkommen. Deshalb ist für Beumer auch die einfache Implementierung und Handhabung wichtig, die von Technologien wie Brightvision für einfache Ausrichtung und schnelle Justage und dem Steckverbindersystem Ultra-Lock zum sicheren Kontaktieren durch Einrasten unterstützt wird.

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