УСТАНОВКА ДЛЯ УКЛАДКИ ДОКУМЕНТОВ В КОРОБКИ
DOCUMENT STACKER

Изобретение относится к установке для укладки документов в коробки, в частности, на линии подготовки заказов с конвейером, вдоль которого перемещаются картонные коробки, каждую из которых заполняют товарами в соответствии с заказом. Объектом изобретения является установка, разработанная с возможностью печати и последовательной укладки в коробки документов типа «спецификаций подготовки заказов» или «отгрузочных спецификаций», составленных в соответствии с коробками и с упакованными в них товарами.
В этом случае необходимо координировать печать и подачу спецификаций с перемещением коробок на конвейере и направлять эти спецификации для их укладки в коробки.
Первое известное решение состоит в непосредственной укладке спецификаций в коробки, причем эти спецификации печатают по мере поступления коробок на пост, оборудованный установкой для укладки и связанный с принтером или фотокопировальной машиной. В частности, если каждая спецификация представляет собой пачку, содержащую большое число листов, скорость укладки обусловлена скоростью печати и выхода листов из принтера или фотокопировальной машины. Максимальная производительность такой установки составляет шесть коробок в минуту. Для достижения более высокой производительности необходимо расположить над конвейером две установки рядом друг с другом.
В этом первом решении направление документов к коробкам можно осуществлять при помощи лотка, при этом листы увлекаются вниз за счет действия силы тяжести, или документы направляются и перемещаются вперед между захватными бесконечными лентами, движущимися с такой же скоростью и расположенными по обе стороны от укладываемых листов.
В документе NL 1028696 С2 описан пример такого выполнения с прямым вертикальным перемещением листов вниз к коробкам.
В другом решении, обеспечивающем более высокие темпы укладки, печать документов производят до поступления коробок и осуществляют промежуточное накопление напечатанных документов в «буферной» зоне для их последующей укладки в нужный момент в каждую коробку, приходящую в заданную точку.
В частном случае таких вариантов выполнения накопление листов происходит вертикально, поэтому буферная зона занимает большой объем. Кроме того, листы не направляются внутрь каждой коробки: они выбрасываются из зоны накопления и после этого падают в коробку за счет действия силы тяжести. Это требует наличия лотка для лучшего направления листов, но при этом лоток невозможно адаптировать к высоте каждой коробки. Поэтому точность укладки документов остается в данном случае случайной, и возникают большие проблемы размещения спецификаций в коробках с уже упакованными в них товарами.
В другой известной категории вариантов выполнения пачку листов, составляющих спецификацию, укладывают плашмя на бесконечной ленте или на другом средстве транспортировки листов, а накопление листов происходит горизонтально. По завершении печати одной пачки листов лента перемещается на один шаг по длине, эквивалентной ширине напечатанного листа, увеличенной на несколько сантиметров. Поскольку в данном случае накопитель листов является горизонтальным, буферная зона занимает большую длину. Уменьшение длины этой буферной зоны не представляется возможным, так как в этом случае опять возникает проблема, присущая первому решению, то есть проблема прямой укладки спецификаций. В целом производительность этих установок с горизонтальным накоплением может быть высокой, например порядка 1800-2000 коробок в час, но недостатком этих установок по-прежнему остается их слишком большая длина.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков за счет создания установки для укладки документов в коробки, позволяющей повысить темпы укладки спецификаций, имеющей минимальные габариты и обеспечивающей надежную и точную укладку спецификаций в даже заполненные коробки с возможностью при необходимости адаптации к высоте этих коробок.
Поставленная задача решена в установке для укладки документов в коробки, в частности в установке, предназначенной для линии подготовки заказов с конвейером, вдоль которого перемещаются коробки, в частности картонные, каждую из которых в соответствии с заказом заполняют товарами. Установка выполнена с возможностью осуществления печати и последовательной подачи в коробки документов типа спецификаций, соответствующих коробкам и упакованным в них товарам, при этом установка содержит зону накопления напечатанных документов до их подачи в коробки. Согласно изобретению установка для укладки документов содержит на выходе из принтера, выдающего документы в виде одного или нескольких напечатанных листов для каждой коробки, средства подачи и накопления в виде последовательного ряда секций для размещения документов, между которыми документы имеют возможность поэтапного перемещения от исходной секции, в которую поступают документы на выходе из принтера, и до последней секции ожидания и укладки, проходя через одну или несколько промежуточных секций, а также средства перемещения документов к коробкам, связанные с последней секцией, при этом средства подачи и накопления образуют путь для укладываемых документов в виде горизонтального расположенной буквы «U», причем на верхней ветви пути находится исходная секция, а на нижней ветви находится секция ожидания и укладки.
Таким образом, такая установка для укладки имеет компактную конфигурацию и может собирать листы на выходе из принтера, группировать вместе напечатанные листы, предназначенные для одной коробки, и укладывать листы в коробку в момент ее прихода, при этом листы укладываются плашмя. Предпочтительно установка выполнена с возможностью накопления спецификаций для по меньшей мере четырех коробок, при этом время возобновления печати может, таким образом, соответствовать укладке четырех групп листов, поэтому перерывы в печати не сказываются на общей производительности установки. Число приемных секций, строго равное четырем, является в данном случае предпочтительным решением для сохранения компактности установки.
В варианте выполнения установки средства подачи и накопления содержат параллельные бесконечные ремни, каждый из которых оборудован по меньшей мере одним выступом и которые выполнены с возможностью подачи листов от одной приемной секции к следующей, и упоры, приводимые в действие силовыми цилиндрами и установленные в разных приемных секциях для удержания или освобождения листов. Таким образом, документы, состоящие из одного или нескольких листов, могут перемещаться контролируемым образом от исходной секции на выходе из принтера до последней секции, где они находятся в ожидании укладки, при этом переход документов к следующей секции предполагает, что следующая секция является пустой или из нее были удалены находившиеся перед этим листы. Упоры, приводимые в действие силовыми цилиндрами и установленные в каждой промежуточной секции, позволяют избежать перемешивания листов, образующих следующие друг за другом спецификации, и не дают листам, находящимся в одной секции, соскользнуть за счет действия силы тяжести в следующую секцию.
Предпочтительно предпоследняя приемная секция, то есть секция, находящаяся непосредственно перед секцией ожидания и укладки, содержит упор, приводимый в действие силовым цилиндром и перемещаемый, таким образом, возвратно-поступательным движением с высокой скоростью, причем этот упор перемещается, в частности, в направлении, противоположном движению листов, для формирования стопок приведенных в соответствие листов.
В последней секции ожидания и укладки можно расположить средства скрепления для соединения листов, образующих один документ, непосредственно перед их перемещением в коробки.
В варианте выполнения установки в соответствии с настоящим изобретением средства скрепления распложены в первой приемной секции для соединения листов, предназначенных для образования одного документа, сразу на выходе из принтера.
В последней приемной секции средства перемещения документов в коробки предпочтительно выполнены в виде толкающего силового цилиндра, выполненного с возможностью направленного перемещения каждого документа в плоском положении, пока он не дойдет до верхней части соответствующей коробки. Таким образом, документы направляются до самых коробок, на которые можно не устанавливать направляющий лоток. Попав в коробку, документ оказывается лежащим напечатанной стороной вверх, поэтому его можно прочитать, не переворачивая.
Как вариант, конечную функцию перемещения документов в коробки можно реализовать путем продувки.
Настоящее изобретение будет более понятно из нижеследующего описания представленного в качестве примера варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи.
На фиг.1 показана линия подготовки заказов, оборудованная установкой для укладки документов в соответствии с настоящим изобретением, общий вид сверху;
на фиг.2 показана установка для укладки документов, вид сбоку;
на фиг.3 - то же, вид сверху.
Как схематично показано на фиг.1, на линии подготовки заказов находятся картонные коробки 2, движущиеся по конвейеру 3 в направлении стрелки F, образуя непрерывный поток коробок. На входе линии установлено устройство 4 считывания штрихкода, предназначенное для идентификации каждой коробки 2, которая в данном случае пока является пустой. Устройство 4 считывания штрихкода позволяет передать компьютерный файл, соответствующий этой коробке 2, с целью печати документа, обозначенного как «спецификация подготовки заказа», который необходимо будет поместить в соответствующую коробку, что будет пояснено ниже. За устройством 4 считывания штрихкода сбоку конвейера 3 расположен принтер 5, с которым связана собственно установка для укладки документов, обозначенная общей позицией 6 и показанная, в частности, на фиг.2 и 3.
За принтером 5 и установкой 6 для укладки документов установлен блок 7 из двух устройств считывания штрихкода, предназначенный для проверки соответствия каждой коробке 2 помещенной в нее спецификации, которая должна соответствовать этой коробке.
Установка, схематично показанная на фиг.1, содержит также входной упор 8, который можно поднять над плоскостью конвейера 3 перед устройством 4 считывания штрихкода, другой упор 9, который можно поднять над плоскостью конвейера 3 перед установкой 6 укладки, и дополнительно (но не обязательно) выходной упор 10, расположенный за блоком 7 устройств считывания штрихкода для проверки соответствия. Каждый из этих упоров 8, 9 и 10 может быть установлен между двумя приводными роликами конвейера 3. Эти упоры поднимаются над плоскостью конвейера 3 для остановки коробки 2 и убираются под эту плоскость для освобождения пути следования коробок. Упор 9 позволяет, в частности, производить полную и повторяемую остановку каждой коробки 2 под установкой 6 для укладки с целью обеспечения правильной укладки соответствующего документа или спецификации (что будет подробно описано ниже). Дополнительный выходной упор 10 позволяет контролировать возможное изменение направления коробок 2, например, для перехода коробки от одного конвейера к другому (в компоновке с двумя или несколькими конвейерами).
С установкой 6 для укладки связаны также не показанные на чертежах электрический шкаф, содержащий автомат и пульт управления, а также компьютер, который может быть компьютером типа «PC», с программой управления.
Собственно установка 6 для укладки, показанная на фиг.2 и 3, принимает спецификации 11 на выходе 12 из принтера 5 и доставляет каждую спецификацию 11 в соответствующую коробку 2 (в данном случае не показана). Каждая спецификация 11, схематично показанная в виде простого листа, в реальности является документом, состоящим из одного или нескольких напечатанных и сгруппированных листов.
Для перемещения и промежуточного хранения спецификаций 11 установка 6 содержит набор параллельных бесконечных ремней 13, например три ремня 13, каждый из которых оборудован выступом 14. Ремни 13 огибают два шкива 15 и 16, ведущий и ведомый, соответственно установленные с возможностью вращения вокруг горизонтальных осей 17 и 18.
Таким образом, начиная от выхода 12 из принтера, ремни 13 образуют путь в виде горизонтально расположенной буквы «U» для спецификаций 11 с верхней горизонтальной ветвью, поворотом на 180° вниз и нижней горизонтальной ветвью, причем этот путь находится в плоскости, поперечной конвейеру. Вдоль пути в виде горизонтально расположенной буквы «U» расположен последовательный ряд секций, в частности (в представленном примере) четыре секции, в том числе:
- исходная секция 19, находящаяся на верхней горизонтальной ветви на выходе 12 из принтера;
- первая промежуточная секция 20, находящаяся на верхней горизонтальной ветви;
- вторая промежуточная секция 21, находящаяся в зоне поворота и на нижней горизонтальной ветви;
- последняя приемная секция, называемая секцией 22 ожидания и укладки, находящаяся на нижней горизонтальной ветви.
На различных вышеуказанных секциях установлены упоры 23, приводимые в действие пневмоцилиндрами 24, которые позволяют задерживать или освобождать листы.
Кроме того, между двумя последними секциями 21 и 22 имеется специальный упор 25, приводимый в действие в горизонтальном направлении пневмоцилиндром 26.
Наконец, на уровне последней приемной секции 22 на пути спецификаций 11 расположены: с одной стороны - уступ, чтобы пропускать выступы 14 (продолжающие свое движение вместе с ремнями 13), а с другой стороны - силовой цилиндр 27 укладки, приводящий в действие пальцы 28 выбрасывания документов.
Во время работы конвейер постепенно движется шаг за шагом, точно так же перемещая все коробки 2, и одновременно принтер 5 печатает соответствующие спецификации 11, выдавая их на своем выходе 12 на исходную секцию 19 установки 6 для укладки документов. В этой установке спецификации 11 тоже движутся шаг за шагом от одной приемной секции к следующей, проходя, таким образом, через две промежуточные секции 20 и 21, и доходят до секции 22 ожидания и укладки. Упоры 23, приводимые в действие пневмоцилиндрами 24, контролируют продвижение документов: прежде чем выступы 14 ремней 13 подтолкнут пакет листов к следующей секции, упор 23 отводится от пути прохождения листов пневмоцилиндром 24, с которым он соединен, затем этот упор 23 возвращается в свое активное положение после прохождения выступов 14, чтобы иметь возможность остановить листы следующего пакета. Последний упор 25, приводимый в возвратно-поступательное движение на высокой скорости своим пневмоцилиндром 26, за счет своего движения, противоположного направлению движения листов, позволяет перемещать в полном соответствии все листы, образующие одну спецификацию 11. Наконец, каждая спецификация 11, поступающая в последнюю секцию 12, перемещается в плоском положении при помощи силового цилиндра 27 укладки и выбрасывающих пальцев 28 к соответствующей коробке 2.
Например, в зависимости от числа листов в одной спецификации производительность (выраженная в количестве обработанных коробок за минуту) описанной выше установки укладки документов составляет:
- для одного листа:
25 коробок/мин
- для двух листов:
20 коробок/мин
- для 4 листов:
11 коробок/мин
- для 6 листов:
7 коробок/мин
- для 8 листов:
5 коробок/мин
- для 10 листов:
4 коробки/мин.
Таким образом, для спецификаций, каждая из которых состоит только из одного листа, производительность за час составляет:
25×60=1500 коробок/час.
Такой производительности добиваются в минимальном объеме, в частности, за счет того, что документы направляются по пути в виде горизонтально расположенной буквы «U» (как показано на чертеже).
В случае спецификаций, состоящих из двух или нескольких листов, можно дополнительно установить модуль скрепления, предназначенный для соединения листов, которые должны образовать одну спецификацию. Как показано схематично на фиг.2, модуль 29 скрепления может быть связан, в частности, с последней приемной секцией 22 ожидания и укладки. В этом случае все листы одной спецификации объединяют путем скрепления после приведения в полное соответствие при помощи упора 25, приводимого в действие силовым цилиндром 26, непосредственно перед их перемещением к коробкам 2.
В непоказанном варианте выполнения модуль скрепления связан с первой приемной секцией 19. Таким образом, листы, предназначенные для одной и той же спецификации, соединяют сразу после их выхода из принтера 5, и они проходят через все секции 19-22 в скрепленном состоянии.
Установку для укладки документов в соответствии с настоящим изобретением можно установить в начале или в конце линии подготовки заказов на новой или уже существующей установке. В случае когда установку помещают в начале линии подготовки заказов, она позволяет укладывать спецификации подготовки заказов в пока еще пустые коробки, то есть каждая из спецификаций содержит список различных товаров, которые необходимо отобрать и поместить в соответствующие коробки вдоль конвейера, на котором перемещаются эти коробки. Если установку устанавливают в конце линии подготовки заказов непосредственно перед постом закрывания коробок, установка позволяет перемещать отгрузочные спецификации в коробки, заполненные предварительно отобранными товарами, например, для их поставки на экспорт.
Оставаясь в рамках настоящего изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения, можно:
- изменять конструктивные детали и применять любые эквиваленты, например заменить пневматические цилиндры электрическими или электромагнитными (с соленоидами) приводами;
- включать в установку принтер любого типа;
- использовать установку для укладки любых документов, содержащих переменное число листов, соединенных между собой или нет, при этом информация на этих листах может быть самой разной в зависимости от назначения;
- эту установку можно приспособить для укладки документов в коробки любого формата и выполненные из любого материала.