BE1018917A3 - Inrichting voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen. - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een inrichting voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen omvattende een transportband voorzien voor het aanvoeren van de stukgoederen en een controle-inrichting voorzien voor het tellen van de stukgoederen, waarbij de transportband een aantal naast elkaar gelegen zones omvat, en waarbij de genoemde inrichting verplaatsingsmiddelen omvat die voorzien zijn om minstens één van aangevoerde stukgoederen van een eerste zone naar een tweede naastgelegen zone te verplaatsen in functie van de telgegevens van de controle-inrichting en de vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen.

Description

INRICHTING VOOR HET AFSCHEIDEN VAN EEN VOORAF BEPAALDE HOEVEELHEID STUKGOEDEREN

Deze uitvinding betreft enerzijds een inrichting voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen omvattende een transportband voorzien voor het aanvoeren van de stukgoederen en een controle-inrichting voorzien voor het tellen van de stukgoederen. Anderzijds betreft deze uitvinding een werkwijze voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen waarbij de stukgoederen via een transportband toegevoerd worden aan een controle-inrichting voorzien voor het tellen van de stukgoederen.

Deze uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het afscheiden (sorteren en groeperen) van bakkerijproducten, bij voorkeur industrieel gebakken en diepgevroren broodproducten, zoals bijvoorbeeld baguettes, halve baguettes en kleine broodjes.

In de wereld van de industriële bakkerijen worden we vandaag geconfronteerd met een vraag naar online kwaliteitscontrole van de individuele producten. Die verhoogde nadruk op kwaliteitscontrole wordt vooral opgelegd door de klant, zijnde de grootdistributeurs. Momenteel worden er enkel steekproefsgewijs controles uitgevoerd. De vraag naar een veelzijdig, efficiënt controlesysteem, voordat het product verpakt wordt, dringt zich dus op.

Een tweede eis die de broodindustrie vandaag stelt, is een sterk verhoogde capaciteit. Een broodtel -en vulmachine moet vandaag in staat zijn om maximale capaciteiten van 12000 eenheden per minuut te verpakken.

Een derde tendens die zich aftekent, is de enorme variëteit van verschillende soorten broden. Een industriële bakkerij produceert vandaag een gans pallet aan verschillende producten, gaande van de standaard baguettes tot en met ciabatta’s, van kleine tafelbroodjes tot rechthoekige pavés, artisanaal uitziende broden, pistolets met verschillende soorten graantjes etc. Dergelijke speciale broden zijn heel wat fragieler en vragen dan ook om een zachte behandeling tijdens het verpakken. Vandaar de vierde eis rond een zachte productbehandeling.

Deze uitvinding heeft tot doel om een inrichting en werkwijze te verschaffen die op een snelle manier stukgoederen gaat gaan afscheiden in combinatie met een efficiënt controlesysteem.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een inrichting en werkwijze overeenkomstig de conclusies.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de inrichting en werkwijze volgens de uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij: - figuur 1: een schematische voorstelling is van een inrichting volgens de uitvinding; - figuur 2: een mogelijke verplaatsing van stukgoederen op de transportband weergeeft om een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen te kunnen afscheiden; - figuur 3: een andere mogelijke verplaatsing van stukgoederen op de transportband weergeeft om een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen te kunnen afscheiden; - figuur 4: toont de uitlijning van de stukgoederen in de afvulinrichting; - figuur 5 en 6: toont schematisch het wisselen van cassette in de ajvulinrichting wanneer de vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen bereikt is in een cassette.

Deze uitvinding heeft onder meer de volgende doelstellingen: een verhoogde kwaliteitscontrole, verhoogde capaciteit, immense variëteit aan verschillende producten die op één en hetzelfde systeem moeten kunnen verpakt worden, nadruk op een zachte behandeling van de producten tijdens het veipakkingsproces.

De inrichting volgens de uitvinding, in het bijzonder een broodvulinrichting, is zoals voorgesteld op figuur 1 opgebouwd uit drie deelsystemen: een controlesysteem, een uitstoot - en batchsysteem (verplaatsingsmiddelen) en een afVulsysteem, waarbij deze deelsystemen op een unieke en vernieuwende manier met elkaar gecombineerd worden. Bovendien worden nieuwe functies toegekend aan de verschillende deelsystemen. De deelsystemen zijn met elkaar verbonden via een transportband die door de drie deelsystemen loopt.

Het controlesysteem (11

Het eerste subsysteem van de broodtel - en vulmachine bestaat uit een controle-inrichting voorzien voor het tellen en inspecteren van de aangevoerde stukgoederen. De controle-inrichting is bij voorkeur een X-ray apparaat. Het X-ray apparaat is het “oog” van de robot (subsysteem 2) en vervult o.a de volgende functies:

Controle op gecontamineerde producten

De X-ray stelt ons ertoe in staat volgende contaminaties te detecteren: 1. broden gecontamineerd met metaal. Bij metaal zal het systeem onafhankelijk werken van de temperatuur van het brood en kunnen kleinere metaaldeeltjes (tot 0,6 mm) herkend worden. Klassieke metaaldetectoren hebben een detectiebereik tot 2 mm en zijn zeer gevoelig voor de temperatuursverschillen van het te controleren brood.

2. Broden gecontamineerd met glas. Bij glas kan het systeem tot op 2 mm diepte werken.

3. broden gecontamineerd met steen

Klassieke metaaldetectoren hebben dus 3 belangrijke nadelen ten opzichte van een X-ray apparaat: 1. Ze zijn zeer gevoelig voor temperatuursveranderingen van het te controleren product. Veelvuldig calibreren dringt zich dan ook op in een situatie waarbij de temperatuur van het diepgevroren brood niet altijd stabiel is.

2. De klassieke metaaldetectoren, die op het principe werken van een verstoring van het elektrisch veld, zijn niet in staat om verontreinigingen van 0,6 mm te gaan detecteren.

3. Verschillende metalen hebben verschillende gevoeligheden. Met andere woorden, de grootte van het kleinste te detecteren deeltje hangt af van van het soort metaal.

4. Ook de oriëntatie van de verontreiniging in het product heeft een invloed op de gevoeligheid.

5. Metaaldetectoren kunnen enkel metaal detecteren. Andere vreemde materialen, zoals glas en steen kunnen niet herkend worden.

Controle on vorm X-ray laat toe om Online elk product te controleren op lengte, breedte en de vorm.

Toleranties van deze vormcontrole zijn ongevoelig voor schaduwen. In vergelijking met klassieke camerasystemen heeft X-ray geen last van schaduwvorming die de beeldverwerking aanzienlijk bemoeilijkt.

Online gewichtscontrole X-ray is in staat om ook het gewicht van elk afzonderlijk product Online te gaan verifiëren. De tolerantie van de gewichtsregistratie is tot op een gram nauwkeurig.

Bij klassieke oplossingen zijn Online check-wegers nodig waarbij de producten ver genoeg uiteen moeten liggen zodat individuele gewichtsregistratie mogelijk zou zijn. Bij het hier beschreven systeem kunnen producten zelfs tegen elkaar individueel gewogen worden.

Het tellen

Omdat de X-ray elk product afzonderlijk herkent, is het ook in staat om ze te tellen. Het kan met andere woorden dienst doen als “oog “ voor de robot (de verplaatsingsmiddelen). Via een matrix wordt de positie van elk product doorgegeven naar de robot. Naast de positie wordt ook de nodige informatie van elk product meegegeven.

Deze informatie kan bijvoorbeeld zijn: Is het product gecontamineerd? Zijn gewichten vormtoleranties ok?

Voor het evalueren van de informatie afkomstig van de controle-inrichting is de inrichting volgens deze uitvinding voorzien van een evaluatie eenheid. In functie van de geëvalueerde gegevens zullen de verplaatsingmiddelen reageren (bijvoorbeeld stukgoederen verplaatsen op de transportband of stukgoederen verplaatsen van de transportband naar bijvoorbeeld een afvalcontainer om op die manier gecontamineerde stukgoederen of stukgoederen die niet voldoen aan de ingestelde (opgelegde) kwaliteitsvereisten te verwijderen).

De verolaatsingsinrichting (de robot) (2)

Het tweede subsysteem van de broodtel- en vulmachine bestaat uit een robot, uitgerust met een zuigpad om de broden te manipuleren. De robot heeft drie belangrijke functies:

Uitstoot van producten

Wanneer een brood niet voldoet, wordt het verwijderd. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen gecontamineerde producten en producten die niet voldoen aan vorm-of gewichtsbepalingen.

In het geval van een gecontamineerd product wordt dit product in een speciale, vergrendelde uitwerpbak gedeponeerd. Voor producten met vorm- en gewichtsafwijkingen wordt een andere uitwerpbak gebruikt.

In vergelijking met de klassieke uitwerpsystemen, die vandaag in de broodindustrie gebruikt worden, heeft het gebruik van een robot als groot voordeel dat enkel het afgekeurde product wordt verwijderd.

Bij een klassiek uitwerpsysteem wordt een retractabele band (of schietband) gebruikt. Bij dit systeem is het onvermijdelijk dat ook goede producten worden verwijderd. Het probleem van valse uitstoot wordt dus hiermee opgelost.

Groeperen volgens het vereiste aantal

Op basis van de X-ray info kan de robot de nodige actie nemen om ervoor te zorgen dat de producten volgens hun vooropgestelde aantalen worden gegroepeerd.

We maken een onderscheid tussen volgende product groepen: 1. Baguettes, 2. Halve baguettes, 3. Kleine broodjes.

Voor het transport van de broden door het X-ray en robotstation wordt een band met meenemers (meeneemelementen) gebruikt. De broden liggen dus tussen de meenemers. De meeneemelementen kunnen beschouwd worden als verhogingen die zich over de lengte van de transportband op geregelde afstanden van elkaar dwars op de bewegingsrichting van de transportband uitstrekken. Een meeneemelement kan gevormd worden door een doorlopende verhoging (rand) die zich uitstrekt over nagenoeg de volledige breedte van de transportband maar kan ook gevormd worden door een verhoging die op een aantal plaatsen onderbroken is.

Door één of meerdere meeneemelementen over de lengte van de transportband op geregelde afstanden naast elkaar te plaatsen worden op de transportband naast elkaar gelegen zones gevormd waarbij de verschillende zones afgebakend worden door de naast elkaar gelegen meeneemelementen.

Eenmaal het robotstation gepasseerd, moet het zo zijn dat telkens een meenemer de scheidingslijn vormt tussen twee opeenvolgende groepen broden van het opgegeven aantal.

In het geval van baguettes vormt dit geen probleem omdat deze producten per één tussen de meenemers liggen.

Voor halve baguettes moet de robot ervoor zorgen dat er telkens twee broden naast elkaar tussen de meenemers liggen. Dit wil zeggen dat de robot af en toe correcties zal moeten uitvoeren om dit te bekomen.

Voor kleine producten, die random (willekeurig) tussen de meenemers liggen, wordt het juiste batch-aantal bekomen door producten volgens een bepaald algoritme van meenemer te verleggen om zo het correcte aantal producten te bekomen binnen een geheel aantal meenemers.

Met andere woorden, het over-aantal wordt naar de volgende batch overgebracht. Het tekort-aantal wordt bij gevoegd aan de voorgaande batch.

De voorstelling op figuur 2, geeft een momentopname weer van voor en na de correctie om een batch aantal van 20 stuks te bekomen. Het toont aan hoe het tekort-aantal van 1 stuk (nl broodje nr 20) aan de voorgaande batch wordt toegevoegd. De verplaatsing van eerste zone naar een tweede naast gelegen zone gebeurt m.b.v de verplaatsingmiddelen, hiervan omvatten de verplaatsingsmiddelen bij voorkeur een grijpinrichting die voorzien is om telkens één stukgoed (broodje) te verplaatsen van een eerste zone naar een tweede.

Een andere mogelijke verplaatsing wordt weergegeven op figuur 3, die toont hoe een overschot van twee broden (namelijk broodje 1 en 2) aan de volgende batch wordt toegevoegd.

Het voordeel van dergelijk batchsysteem (sorteersysteem) ten opzichte van de bestaande systemen dat ook producten die tegen elkaar liggen geïndividualiseerd kunnen worden. Bovendien kan steeds de vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen afgeleverd worden aan de afVulinrichting. De verplaatsingmiddelen zullen er tevens voor zorgen dat lege plaatsen (bijvoorbeeld ten gevolge van het verwijderen van gecontamineerd broodje) terug voorzien worden van een stukgoed, wat bij draagt aan de verhoging van de capaciteit van de inrichting.

In bijkomend voordeel van de verplaatsingsmiddelen (robot) is het feit dat producten op voorgeprogrammeerde tijdstippen kunnen gesampled worden; dit wil zeggen dat steekproefsgewijs producten kunnen verwijderd worden uit de productstroom voor analysedoeleinden.

Het afvulsvsteem (31

Het derde subsysteem betreft het afvulstation (afVulinrichting). In dit station wordt een cassette gevuld die daarna de broden voorzichtig zal afleggen in de verpakking (bijvoorbeeld een karton). Om de valhoogte van het product in de cassette te beperken, zal tijdens het vullen de cassette langzaam zakken. Eenmaal de cassette het juiste aantal broden bevat, zakt ze tot op de bodem van het karton en opent zich om zo de producten voorzichtig in de doos te deponeren.

Voor de productgroepen 1 en 2 (zoals hierboven beschreven) worden de producten “gerangeerd” in de cassette afgevuld; Voor product groep 3, worden de broodjes in bulkvorm afgevuld.

Uitliining van de producten

Om een goede uitlijning te bekomen van de eerste twee productgroepen worden deze producten (zoals voorgesteld op figuur 4) via een zij geleiding gerefereerd tijden de opwaartse beweging van de meenemers. Bij halve baguettes worden zelfs aan beide zijden een geleiding voorzien die de broden tegen elkaar aandrukt zodat ze in de cassette passen.

Wisselen van cassette wanneer het gewenste aantal bereikt is.

Het afvullen van de cassettes is een continu proces, m.a.w. de toevoerband blijft continu brood aanvoeren naar de beide cassettes. Wanneer in de ene cassette het juiste aantal bereikt is, dan moet onmiddellijk de andere cassette gevuld worden. Tijdens het vullen van de tweede cassette kan de eerste cassette dan de broden afleggen in de doos, en een dooswissel uitvoeren. Er staat dan terug een lege doos klaar. Wanneer de tweede cassette vol is, geldt een analoog verhaal.

Wanneer het juiste aantal in één cassette bereikt wordt, dan moet de broodstroom op het juiste moment naar de andere cassette worden omgeleid. Hiervoor wordt een driehoekige plaat gebruikt die horizontaal heen en weer kan bewegen tussen twee vallende broden. Omdat het heel belangrijk is dat de cadans van de vallende broden constant en identiek is, is er een neerwaartse knik voorzien in de toevoerband. Daardoor schuiven de broden naar omlaag tussen de meenemers en worden op die manier uitgelijnd tegen de rug van de voorgaande meenemer. Bij een constante snelheid van de toevoerband garandeert dit een constante valcadans van de broden. Hierdoor kan de driehoek op het juiste moment reageren. Figuren 5 en 6 geven dit weer.

Claims (3)

1. Inrichting voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen omvattende een transportband voorzien voor het aanvoeren van de stukgoederen en een controle-inrichting voorzien voor het tellen van de stukgoederen, met het kenmerk dat de transportband een aantal naast elkaar gelegen zones omvat, dat de genoemde inrichting verplaatsingsmiddelen omvat die voorzien zijn om minstens één van aangevoerde stukgoederen van een eerste zone naar een tweede naastgelegen zone te verplaatsen in functie van de telgegevens van de controle-inrichting en de vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de controle-inrichting verder voorzien is voor het inspecteren van de stukgoederen.

3. Werkwijze voor het afscheiden van een vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen waarbij de stukgoederen via een transportband toegevoerd worden aan een controle-inrichting voorzien voor het tellen van de stukgoederen, met het kenmerk dat de stukgoederen in een aantal naast elkaar gelegen zones op de transportband liggen en waarbij er volgens deze werkwijze minstens één van de aangevoerde stukgoederen verplaatst kan worden van een eerste naar een tweede naastgelegen zone in functie van het aantal reeds getelde stukgoederen en de vooraf bepaalde hoeveelheid stukgoederen.