<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van producten.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het inspecteren van producten.
Meer speciaal, is zij bedoeld voor het automatisch detecte- ren van ongewenste producten in een productstroom, teneinde deze producten bijvoorbeeld automatisch te verwijderen.
In het bijzonder beoogt zij een werkwijze en inrichting die zeer geschikt is om te worden toegepast in de voedings- nijverheid, bijvoorbeeld om uit bepaalde voedingswaren de voedingsvreemde producten te sorteren, in het bijzonder bladeren, takjes en stukjes afval, zoals hout, plastiek, stenen, enzovoort, of ook om bijvoorbeeld uit voedingswaren de ongewenste voedingsproducten te verwijderen, bijvoor- beeld verkleurde, slechte, beschimmelde of beschadigde voedingsproducten. Meer speciaal nog, zijn de werkwijze en inrichting bedoeld om te worden ingezet bij het inspecteren en/of sorteren van losse voedingsproducten, zoals aardappelen, groenten, noten, tabak, enzovoort.
Alhoewel de uitvinding in de eerste plaats bedoeld is om in de voornoemde toepassingen te worden ingezet, is het niet uitgesloten om haar ook in andere sectoren en voor andere toepassingen aan te wenden, bijvoorbeeld voor het sorteren van ertsen, petrochemische producten, enzovoort.
Het is bekend dat producten kunnen worden geïnspecteerd, teneinde een eventuele selectie uit te voeren, door deze producten langs een bepaalde baan te transporteren in de vorm van een productstroom die zich in de breedte uitstrekt en door deze productstroom over de breedte van de voornoem-
<Desc/Clms Page number 2>
de baan te scannen, zodat ongewenste producten kunnen wor- den waargenomen. Voorbeelden van deze techniek, waarin de producten door middel van één scanner worden geïnspecteerd, zijn onder meer beschreven in WO 01/00333 en WO 01/07950.
Ook kent men inrichtingen waarbij twee scanners worden aangewend, die respectievelijk midden boven de product- stroom en midden eronder zijn opgesteld.
De tot op heden bekende inrichtingen vertonen het nadeel dat de scanners zelf dikwijls moeilijk te bereiken zijn, vooral wanneer, teneinde de producten vanaf verschillende zijden te scannen, gebruik wordt gemaakt van een scanner die midden onder de productstroom is opgesteld. Vooral in dit laatste geval gebeurt het dikwijls dat de voornoemde scanner en de daarbij aangewende randapparatuur, zoals lenzen, spiegels en dergelijke in een minimum van tijd vervuild zijn, waardoor het contrast gering wordt en uit- eindelijk de onderste scanner dikwijls wordt uitgeschakeld.
De huidige uitvinding beoogt in het algemeen een verbeterde werkwijze en inrichting voor het inspecteren van producten, waarbij, bij voorkeur, ook naar een oplossing voor de voornoemde nadelen wordt gestreefd.- Hiertoe betreft de uitvinding in de eerste plaats een werkwijze voor het inspecteren van producten, waarbij deze producten langs een baan worden getransporteerd in de vorm van een productstroom die zich in de breedte uitstrekt, en deze producten worden gescand, met als kenmerk dat minstens één scanner wordt toegepast welke zich aan een zijde van de voornoemde baan bevindt, met andere woorden, zijdelings is gelocaliseerd ten opzichte van het middenloodvlak van de voornoemde baan.
Doordat gebruik wordt gemaakt van een
<Desc/Clms Page number 3>
scanner die aan of dus nabij een zijde van de voornoemde baan is geïnstalleerd, wordt het voordeel verkregen dat minstens deze scanner gemakkelijk bereikbaar is, bijvoorbeeld voor onderhoud of dergelijke. Een ander voordeel bestaat erin dat hij, door het feit dat hij zich niet midden onder de productstroom bevindt, minder of niet onderhevig is aan vervuiling door stof en dergelijke dat uit de productstroom naar beneden valt.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden minstens twee scanners aangewend, welke zich respectieve- lijk aan weerszijden van de voornoemde baan bevinden.
Op deze wijze kunnen de producten vanuit minstens twee hoeken worden gescand, waardoor, enerzijds, goede scanresultaten worden verkregen, terwijl, anderzijds, beide scanners vlot bereikbaar blijven voor onderhoud of dergelijke, en bovendien weinig onderhevig zijn aan vervuiling. Deze scanners kunnen, doch hoeven niet noodzakelijk de volledige breedte van de productstroom te bestrijken. Volgens een eerste mogelijkheid kan bijvoorbeeld iedere scanner de helft van de productstroom bestrijken die het dichtst bij de betreffende scanner is gelegen, waardoor de grootste lengte van de te overbruggen optische weg beperkt blijft.
Volgens een tweede mogelijkheid kan iedere scanner de volledige breedte van de productstroom bestrijken, waardoor alle producten door het feit dat zij door de twee scanners worden waargenomen over een groter gedeelte van hun omtrek geïnspecteerd worden dan in het geval dat slechts één van dergelijke scanners wordt aangewend. Op deze wijze worden dan ook meer betrouwbare scanresultaten verkregen. Nog andere mogelijkheden zijn niet uitgesloten. Zo zou een scanner die zich bijvoorbeeld aan de linkse zijde van de productstroom bevindt, de
<Desc/Clms Page number 4>
rechtste helft kunnen scannen, terwijl een scanner die zich bijvoorbeeld aan de rechtste zijde bevindt, de linkse helft zou kunnen scannen.
De voornoemde producten worden bij voorkeur door middel van de voornoemde scanner of scanners langs de onderzijde en/of achterzijde gescand, meer speciaal schuin onder een hoek.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de producten door de voornoemde scanners geïnspecteerd, terwijl zij een vrije-vlucht-beweging uitvoeren, bijvoorbeeld terwijl zij in een voorwaartsbeweging van een transportband of dergelijke worden geworpen of terwijl zij een eenvoudige valbeweging uitvoeren.
Verder geniet het de voorkeur dat de voornoemde producten tevens vanaf de bovenzijde en/of voorzijde worden gescand door middel van minstens één extra scanner. Zodoende wordt bereikt dat de producten gemakkelijk, zowel langs de boven- zijde, als langs de onderzijde kunnen worden geïnspecteerd.
Wanneer bovendien langs de onderzijde minstens twee scanners worden aangewend die, zoals voornoemd, de volledige breedte van de productstroom bestrijken, ontstaat het voordeel dat de producten langs hun volledige omtrek kunnen worden geïnspecteerd, zonder dat daartoe nog scanners noodzakelijk zijn die zich op ongunstige plaatsen, bijvoorbeeld midden onder de productstroom, bevinden. Door de producten vanaf drie zijden te scannen, kan als het ware een "full surround view" worden gecreëerd, met andere woorden alle producten langs hun volledige, of nagenoeg volledige omtrek, worden geïnspecteerd.
Hierbij worden de producten bij voorkeur gescand vanaf minstens drie zijden, volgens hoofdrichtingen die, gezien
<Desc/Clms Page number 5>
vanuit de bewegingsrichting van de producten, onderling minstens 90 verdraaid zijn ten opzichte van elkaar, en beter nog onderling ongeveer 120 verdraaid zijn.
Het is duidelijk dat in functie van de scanresultaten een automatische selectie kan worden uitgevoerd.
Het is eveneens duidelijk dat de uitvinding ook betrekking heeft op inrichtingen voor het realiseren van voornoemde werkwijzen. Bijgevolg heeft zij eveneens betrekking op een inrichting voor het inspecteren van producten, waarbij deze inrichting middelen bevat om deze producten langs een baan te transporteren in de vorm van een productstroom die zich in de breedte uitstrekt, met als kenmerk dat zij minstens één scanner bevat om de producten te inspecteren, waarbij deze scanner zich aan, of dus nabij of langsheen, een zijde van de voornoemde baan bevindt. Verdere kenmerken van deze inrichting zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving en conclusies.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeudragende uitvoeringsvormen beschre- ven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:
Figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 de inrichting uit figuur 1 in zijaanzicht weergeeft ; figuur 3 een doorsnede weergeeft volgens lijn III-III in figuur 2; figuur 4 een zicht weergeeft gelijkaardig aan dat van figuur 3, doch voor een variante;
<Desc/Clms Page number 6>
figuren 5,6 en 7 zichten weergeven analoog aan deze van figuren 1 tot 3, doch voor een meer gedetailleerde weergegeven uitvoeringsvorm.
Zoals weergegeven in de figuren 1 tot 3, heeft de uitvinding betrekking op een inrichting 1 voor het inspecteren van producten 2, welke in het weergegeven voorbeeld eveneens bedoeld is om de producten 2 aan een automatische selectie te onderwerpen.
De inrichting 1 bevat middelen 3 om de producten 2 langs een baan 4 te transporteren in de vorm van een product- stroom 5 die zich in de breedte uitstrekt. Deze middelen 3 bevatten in het weergegeven voorbeeld een transportband 6 waarop de producten 2 op een niet weergegeven manier worden aangebracht, bijvoorbeeld daarop worden uitgeschud via een toevoertrechter. De transportband 6 wordt bij voorkeur met een relatief hoge snelheid aangedreven, bijvoorbeeld van 2 a 6 m/s, zodanig dat de producten 2 aan het uiteinde van deze transportband 6 een vrije-vlucht-beweging beschrijven, teneinde normalerwijze verderdoor te worden opgevangen, hetzij in een reservoir, hetzij, zoals weergegeven, op transportgedeelten, in dit geval een hellend vlak 7 en een transportband 8, om de producten 2 af te voeren.
Een bijzonder aspect van de huidige uitvinding bestaat erin dat gebruik wordt gemaakt van minstens één scanner, en in het voorbeeld twee scanners 9-10, die zich aan de zijden, respectievelijk 11-12, van de voornoemde baan 4 bevinden.
In het voorbeeld staan deze scanners 9-10 zodanig opgesteld dat de producten 2 vanaf de onderzijde worden gescand, meer speciaal in een schuine richting, volgens de met Rl en R2 aangeduide hoofdrichtingen.
<Desc/Clms Page number 7>
Opgemerkt wordt dat de scanners 9-10 zich, zoals weergegeven in figuur 3, bij voorkeur volledig zijdelings naast de voornoemde baan 4 bevinden, met andere woorden respectievelijk links en rechts van de in figuur 3 aangeduide vlakken V1 en V2. De scanners 9-10 zijn actief in een vlak V3 onmiddellijk achter de transportband 6, zoals aangeduid in figuur 2.
De weergegeven inrichting 1 bevat eveneens één extra scanner 13 die de producten 2 op een klassieke wijze vanaf de bovenzijde inspecteert, volgens een hoofdrichting R3 dwars op de transportband 6.
De hoofdrichtingen Rl, R2 en R3 strekken zich, gezien volgens het aanzicht van figuur 3, bij voorkeur uit onder hoeken H1, H2 en H3 die onderling minstens 90 verdraaid zijn, en beter nog, zoals weergegeven, ongeveer 120 verdraaid zijn ten opzichte van elkaar.
De scanners 9-10 kunnen van eender welke aard zijn. Zo kunnen deze bijvoorbeeld bestaan uit camera's die een bepaalde kijkhoek K1-K2-K3 hebben, waarbij het waargenomen beeld dan verder kan worden verwerkt. Ook kan gebruik worden gemaakt van een opname-element of camera die ogenblikkelijk slechts een zeer klein gebied waarneemt, doch waarbij dit gebied zich aan hoge snelheid over de breedte van de productstroom 5 beweegt, met andere woorden, een heen- en weergaande scanbeweging uitvoert, bijvoorbeeld over de voornoemde hoeken K1, K2 en K3.
Verder bevat de inrichting 1 een eenheid 14 om de geïnspec- teerde producten te sorteren, die via een stuureenheid 15 in functie van de waarnemingen uitgevoerd door de scanners 9-10-13, wordt bevolen. Deze eenheid 14 kan, zoals weer-
<Desc/Clms Page number 8>
gegeven, bijvoorbeeld bestaan uit een reeks van afzonder- lijke aanstuurbare blaasmonden 16 die op de productstroom 5 gericht staan, één en ander zodanig dat, door de kortstondige inschakeling van zulke blaasmond 16, een zich daaronder bevindend product, dat in dit geval met 2A is aangeduid, uit de productstroom 5 kan worden weggeblazen, bijvoorbeeld in een afvalrecipiënt 17 of dergelijke.
De werking van de inrichting 1 wordt hierna toegelicht.
Als de inrichting 1 in werking is, worden de producten 2, door de snelheid waarmee zij door middel van de transportband 6 worden verplaatst, van deze transportband 6 op het hellend vlak 7 geworpen. In de vlucht worden zij aan de onderzijde gescand door de scanners 9 en 10, terwijl zij voordien reeds aan de bovenzijde werden gescand door middel van de scanner 13. Zodoende kunnen de producten 2 op de aanwezigheid van bepaalde kenmerken onderzocht worden, bijvoorbeeld aan de hand van de waargenomen kleur, stralingsweerkaatsing of-emissie, vorm en/of afmetingen.
Wanneer een product 2A wordt waargenomen dat kenmerken vertoont waardoor het niet gewenst is en uit de productstroom 5 moet worden verwijderd, wordt in overeenstemming met de uitgevoerde waarneming de gepaste blaasmond 16 ingeschakeld, waardoor dit product uit de productstroom 5 wordt geblazen en in de afvalrecipiënt 17 of dergelijke terechtkomt. Het is duidelijk dat, volgens een variante, ook goede producten uit de productstroom 5 kunnen worden verwijderd, terwijl de ongewenste producten verder worden gevoerd, bijvoorbeeld wanneer de productstroom 5 slechts een geringe hoeveelheid goede producten bevat.
<Desc/Clms Page number 9>
Door in overeenstemming met de huidige uitvinding te werken met scanners 9-10 die aan de zijkant van de baan 4 zijn opgesteld, is het duidelijk dat deze scanners 9-10 vlotter te bereiken zijn, minder aan vervuiling onderhevig zijn en gemakkelijker te onderhouden zijn.
Door de werken met kijkhoeken K1 en K2, zoals afgebeeld in figuur 3, blijft de optische weg tussen een scanner 9 of 10 en een product 2 relatief beperkt, hetgeen ten goede komt aan de scanresultaten.
Dit sluit niet uit dat met kijkhoeken K1 en K2 kan worden gewerkt, zoals afgebeeld in figuur 4, waarbij, zowel de scanner 9, als 10 de volledige breedte van de baan 4 bestrijken. Alhoewel de grootste optische weg van een product tot een scanner 9 of 10 dan groter is dan in de uitvoering van figuur 3, wordt hierbij het voordeel verkre- gen dat de meeste producten 2 minstens gedeeltelijk over- lappend gescand worden door de scanners 9 en 10, hetgeen ook bijdraagt tot betere scanresultaten. Bovendien kunnen alle producten 2 op deze wijze, althans wanneer ook de scanner 13 wordt aangewend, langs nagenoeg de volledige omtrek worden geïnspecteerd.
De scanners 9 en 10 zijn bij voorkeur in eenzelfde vlak actief, alhoewel dit niet echt noodzakelijk is. Ook is de scanner 13 bij voorkeur in een vlak actief, waarvan de snijlijn met de baan 4 zich op een geringe afstand bevindt van het vlak waarin de scanners 9 en 10 actief zijn.
Doordat de producten 2 tussen de plaats waar zij door de scanner 13 worden waargenomen en de plaats waar zij door de scanner 9 en 10 worden waargenomen, weinig of geen kans hebben om zich om te keren, kan met een grote zekerheid een correcte detectie van, zowel de bovenzijde, als de
<Desc/Clms Page number 10>
onderzijde worden gewaarborgd. Het is duidelijk dat de scanner 13 volgens een variante ook op een andere plaats kan worden ogesteld, en de producten 2 bijvoorbeeld ook in de vlucht zou kunnen inspecteren.
In de figuren 5 tot 7 is een inrichting 1 gelijkaardig aan deze van figuren 1 tot 3 weergegeven, doch in een meer uitgewerkte vorm waarin tevens verschillende belangrijke en voordelige technische aspecten zijn geïntegreerd.
In deze uitvoeringsvorm is bijvoorbeeld weergegeven dat de producten 2 door middel van lampen 18 of dergelijke worden bestraald, bijvoorbeeld met zichtbaar of onzichtbaar licht.
Hierbij kan het zowel de bedoeling zijn om de kleuren van de producten 2 beter te herkennen, alsook een bepaalde interactie tussen de elektromagnetische straling en bepaalde producten te verkrijgen, op basis waarvan een selectie kan worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld meer in detail is beschreven in het WO 01/07950.
Zoals weergegeven, kan ook een vlak 19 voor het vormen van een achtergrond worden voorzien om een contrastverhoging en/of andere effecten na te streven.
Een ander bijzonder aspect van de uitvoering van figuren 5 tot 7 bestaat erin dat de scanners 9-10 met hun lengte- richting en/of kijkrichting hoofdzakelijk staan opgesteld volgens verticale vlakken V4-V5 langsheen de zijden van de baan 4. Tevens is gebruik gemaakt van ombuigspiegels 20 om een scanning in een vlak dwars op de voornoemde baan 4 te realiseren, waarbij deze ombuigspiegels 20 zich bij voorkeur ook in de vlakken V4 en V5 bevinden, al zij het wel onder hoek ten opzichte van deze vlakken V4 en V5.
<Desc/Clms Page number 11>
Opgemerkt wordt dat deze ombuigspiegels 20 bij voorkeur verticaal gericht zijn.
Deze inrichting 1 kan eventueel worden uitgerust met verschillende instelmogelijkheden, bijvoorbeeld instel- middelen om de hoek over dewelke gescand wordt, met andere woorden, de kijkhoeken K1 en K2, in positie en/of in grootte te wijzigen. Hierbij geniet het de voorkeur dat de inrichting 1 minstens instelmiddelen bevat in de vorm van regelelementen waarmee zulke scanner 9 of 10 verdraaibaar is in het voornoemde verticale vlak, bijvoorbeeld zoals aangeduid met pijl P in de figuren 5 en 6. Ook kunnen de ombuigspiegels 20 zodanig gemonteerd zijn dat de hoek ervan instelbaar is, waarbij zij bijvoorbeeld geroteerd kunnen worden rond hun verticale as. Voor deze instelmiddelen kan gebruik worden gemaakt van scharnierophangingen en instel- schroeven. Aangezien de praktische realisatie hiervan binnen de kennis van een vakman ligt, wordt hierop niet verder ingegaan.
Verder bevat de inrichting 1 van figuren 5 tot 7 verschillende voorzieningen om de goede werking van de scanners 9-10 tegen nadelige invloeden, meer speciaal tegen vervuiling, te vrijwaren. In het weergegeven voorbeeld bestaan deze voorzieningen uit volledig gesloten afschermingen 21 die de betreffende scanners 9 en 10 en eventuele andere elementen, zoals de ombuigspiegels 20, omgeven en die voorzien zijn van een afgesloten licht- en/of stralingsdoorlatend venster 22 via hetwelke de betreffende scanner 9 of 10 de producten 2 kan waarnemen.
Iedere afscherming 21 is uitgevoerd als een behuizing met een achterwand 23, zijwanden 24, en een bij voorkeur minstens gedeeltelijk verwijderbare of als een deur uitgevoerde voorwand 25.
<Desc/Clms Page number 12>
Tevens is de inrichting 1 uitgerust met reinigings- inrichtingen 26, die in dit geval met de vensters 22 samenwerken, bijvoorbeeld in de vorm van een via een aandrijfelement 27 verplaatsbare ruitenwisser 28, al dan niet gecombineerd met een sproeisysteem.
Het is duidelijk dat op deze wijze een goede werking te allen tijde kan worden gewaarborgd. Door de afscherming wordt niet alleen verkregen dat de scanners 9-10 van stof worden gevrijwaard, doch ook in toepassingen in een corrosief milieu kunnen worden ingezet.
In functie van de toepassing kunnen eventueel ook meer eenvoudige afschermingen worden aangewend, bijvoorbeeld afschermingen die de scanners 9-10 slechts aan bepaalde zijden omgeven, bijvoorbeeld minstens aan hun zijden die naar de voornoemde baan 4 gericht zijn, en bij voorkeur ook aan de bovenzijde, al dan niet in combinatie met een venster of vensteropening, één en ander zodanig dat de scanners 9-10 niet beschadigd kunnen worden door vallende producten. Ook is het gebruik van andere reinigings- inrichtingen dan hiervoor beschreven, niet uitgesloten.
De werking van de inrichting 1 van figuren 5 tot 7 stemt hoofdzakelijk overeen met deze van figuren 1 tot 4.
Het is duidelijk dat, in de plaats van met een scanner in de vorm van een videocamera of dergelijke, ook gewerkt kan worden met een laserscanner, waarbij een laserstraal over de productstroom 2 wordt bewogen en daarbij tevens een detectie wordt uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld beschreven in WO 01/00333.
<Desc/Clms Page number 13>
Opgemerkt wordt dat de scanners 9 en 10 zich, zoals voornoemd, bij voorkeur buiten de vlakken V1 en V2 bevinden, doch dat uitvoeringen waarbij de scanners 9 en/of 10 zich ter hoogte van een zijde van de baan 4 bevinden, doch nog onder deze baan 4, ook onder de huidige uitvinding ressorteren. Met "aan een zijde van de baan 4" wordt immers bedoeld dat de scanners 9-10 zich niet in het midden onder de baan 4 bevinden, doch meer naar de zijkanten van deze baan toe, waardoor zij gemakkelijker bereikbaar zijn.
Hierbij kunnen dergelijke scanners op verschillende hoogten ten opzichte van de productstroom of de transportband 6 gesitueerd zijn.
Ook bovenaan kunnen, in overeenstemming met de uitvinding, één of meer scanners onder hoeken worden toegepast.
Vanzelfsprekend kan de uitvinding ook worden toegepast in uitvoeringen waarbij de productstroom recht of vrij recht naar beneden valt, waarbij de zijdelings opgestelde scanners dan bijvoorbeeld volgens een horizontaal of nagenoeg horizontaal vlak op de achterzijde van de vallende producten kijken. Met een derde scanner kan dan de andere zijde worden bekeken, hetzij voorafgaand aan de valbeweging of tijdens het vallen. Met de "achterzijde" en "voorzijde" worden hierbij eenvoudig de twee tegenovereenliggende zijden bedoeld.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het inspecteren van producten kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.