CN101484250A - 用于分拣和包装水果的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分拣和包装产品的系统，其中产品包括鸡蛋和水果(10)，所述系统包括：分拣机，所述分拣机具有至少一个单一的分拣轨道(1)，所述分拣轨道具有载具；至少一个传感器以确定每个产品(10)的至少一个特征；所述控制器适于按照至少一个特征将所述产品分类；若干包装输送带(2)，所述包装输送带用以供应和卸放包装单位，如盒子、板条箱或托盘，所述包装输送带越过所述分拣轨道且在所述分拣轨道的上方延伸；其中与每个包装输送带相邻的转移装置(3)设置在与包装输送带同高度或高于包装输送带的位置，所述转移装置从载具处接管所述产品，并把所述产品放入位于相应的包装输送带上的包装单位(20)内。

Description

用于分拣和包装水果的系统

技术领域

本发明涉及一种用于分拣和包装产品的系统，其中产品包括鸡蛋和水果

背景技术

通常，这样一个系统为例如分拣水果和蔬菜的技术领域所习知。EP687508描述了一个分拣机的实例，该分拣机构成这样一个系统的一部分。其中所提到的分拣机用抓具运输产品，所述抓具在产品被分好类后抓起产品，然后将这些产品按照其等级投放在包装输送带上。此包装传输带可以是，例如排放渠道输送带，或板条箱、手提箱或盒子放于其上的输送带。按惯例，这样的包装输送带遵照输送路径或输送路线，而输送路径或输送路线越过供应输送机的路径或路线并在其下面经过。因此，产品的投放是向下发生，与此同时该产品遵循下降轨迹。所有那些本领域中的一般技术人员都清楚，当产品沿这样的下降轨迹输送时，不仅水果会被损坏，而且降落的位置也难以确定。

与过去消费者购买水果然后将水果收集入袋相反，现如今越来越习惯于预先把水果包装在小包装单位中，例如，在小箱子或托盘中，同时也预先把特定的组合和数量组装在一起。

EP 108445描述了一种不同类型的分拣机。在此种分拣机中，放置在杯子中的产品被传送至它们的投放位置。特别是那些用抓具或叉子难以操纵的产品，如梨或黄瓜，可用此种类型的分拣机来处理。然而，清楚的是，正是这些产品被向下投放时可能受损，更特别的是梨和黄瓜，因为梨这种类型的水果的外皮是非常脆弱的，而黄瓜的形状则大大不同于更通常的圆形。

对于那些本领域中的一般技术人员而言更为清楚的是，产品性能的可追溯性的需求变得越来越普遍。

加工和包装这样的产品，同时保持所有的分类数据，一般来说，其中这些数据不尽相同，甚至每个产品可能都不同于已知分拣设备和系统的数据，例如上文所描述的机器。

发明内容

为了满足这种需求以及其它方面的需求，本发明提供一种用于分拣和包装产品的系统，其中产品包括鸡蛋和水果，所述系统包括：

分拣机，所述分拣机具有至少一个单一的分拣轨道，所述分拣轨道具有载具，其中每一个载具运输一个水果且每一个载具在分拣轨道内界定一个位置；

所述分拣机具有至少一个传感器以确定每个产品的至少一个特征，

控制器，所述控制器用以存储所述产品的至少一个特征及运输所述产品的载具的位置，以使每一个载具的位置与运输的产品的至少一个特征匹配，

所述控制器适于按照所述产品的至少一个特征将所述产品分类，

所述分拣轨道大致在水平方向延伸，且在使用时，所述分拣轨道于水平传送方向(X)具有一传送速度，

若干包装输送带，所述包装输送带用以供应和卸放包装单位，如盒子、板条箱或托盘，在使用所述系统时，由载具运输的包装单位中的产品都将被包装好；

至少许多的若干包装输送带越过所述分拣轨道且在所述分拣轨道的上方延伸；

其中与每个越过所述分拣轨道且在所述分拣轨道的上方延伸的包装输送带相邻的转移装置设置在与包装输送带同高度或高于包装输送带的位置，所述转移装置从所述分拣轨道的载具处接管所述产品，接着将产品转移至包装单位上方的水平高度，并把所述产品放入位于相应的包装输送带上的一个所述的包装单位内；

所述控制器控制所述转移装置以使每个产品按照其分类转移至包装输送带，其中所述分类已经指定给所述包装输送带，并且

其中，所述控制器特别适于控制分拣机、转移装置和包装输送带的传送速度，以使它们相互适应。

这样的分拣系统结构使其处理方式达到高度适当和有效的程度，类似于人类的处理方式，即抓起和自高处放下。一个相当大的优势在于每个已经由分拣机分类的产品，其特征和特性在转移之后仍然是已知的，因为每个产品是单独被转移到包装单位内的。因此，在极为有利的方式下，任选地甚至是某一类别的产品，特定的产品组合都能够被放在一个包装单位内，这正是因为每个产品的特征和特性都是已知的，且至少直到产品被放入包装单位仍然是已知的。

由于转移装置设置在与包装输送带同高度或高于包装输送带的位置，其中包装输送带在分拣轨道上方延伸，所以转移装置的使用很方便。这在系统的组装和维护时都有益。此外，在许多情况下，转移装置所跨越的转移距离可以保持为短距离。因此，转移可以保持在短时间内，从而使装置保持高效率。于是，转移装置的各种可能性可以最大限度地加以利用，如在自动装置或机械手的实施例中。

本发明的另一经典实施例，用以转移产品的转移装置与每一轨道在一个单一平面内运作。这样的每一轨道的转移装置相对简单，且能非常迅速地移动。最好，所述平面垂直延伸，即在Z方向延伸。

在这样的构造中，每一轨道的转移装置可包括一个X-Z操纵器。

为提高这样一个转移装置的定位能力，转移装置作为一个整体可以X方向为轴转动一个小的枢轴角度。

另外，或者做为选择地，转移装置可包括转移头部，该转移头部以X方向为轴转动一个小的枢轴角度。

所述枢轴角度最好至多5°。

在本发明的实施例中，所述转移装置可进一步包括至少一个单一中间输送带。从载具处接管的产品在被放入包装单位内之前可放置在这样一个中间输送带上。当包装单位的供应不一定能保证时或当倾向于将不只一个产品同时放入一个包装单位时，这将是有益的。在这种情况下所述中间输送带起到缓冲输送带的作用。

在本发明的实施例中，所述载具选自杯子、抓具和叉子。

所有本领域中的一般技术人员都清楚，这样一个系统除影响深远的技术简化之外还有至今不存在的处理水果或鸡蛋的数种用途。特别地，该系统可以组装不同种类水果的组合，或也可以组装同一种类但不同颜色的组合，在这两种情形下产品都包装在托盘里。

另一个大的优势在于这样的系统能够实现数种空间安排。

把自动装置或操纵器作为转移产品的转移装置来使用，这在食品工业是习知的，例如WO2005009690。然而，在此描述的自动装置是非常复杂的仪器，它需要大量的空间和相当的控制。不过，在本发明系统中，所装备的仪器只做有限数量的运动，且很容易安置，同时其运行限于一个单一的平面，特别是垂直的或X-Z或Y-Z平面。

附图说明

本发明系统的进一步的细节将以略图为基础加以阐述，其中

图1是本发明系统的一部分的简图的俯视图；和

图2是图1中系统的侧视图。

在这些图示中，相同的元件或构成部分具有相同的参考数字。此外，在这些图示中，X，Y和Z方向按照惯常的方式选择。

具体实施方式

通过供应输送带1，在这种情况下，设置两个沿X方向移动的分拣轨道P1，P2，产品10被供应。这样的输送带1是典型的无休止的输送带，例如EP540126，EP687508，还或EP108445中所描述的类型，其中产品分别由具有叉形手、抓具或杯子类的载具输送。

在这样一个输送带上，产品10的载具占据清晰可辨的位置，且这些位置匹配每个被运输到此位置的产品的性能，同时，借助于由例如中央计算机执行的计算机程序，相关数据被收集、管理和处理。

在该技术系统中，这种设置至少一个分拣轨道的供应输送带进一步配备有响应计算机控制传送的信号而引导产品至收集单位的工具，例如投放工具、解锁工具、或卸货通道。在现有的技术领域，产品被投放至卸载传送带上是以如盒子或板条箱的包装单位的形式，包装单位放置在卸载传送带上，该卸载传送带起到包装输送带的作用，或是以通道的方式，在此方式中按惯例会引起水流。投放总是向下发生，这是清楚的。假使包装单位是带或输送带，这些都是永无止境的。当从载具转到输送带时，旋转刷子往往被用来阻断产品的降落。在其它用途中，卸载传送带的运输表面是由例如刷垫子组成。

如上文所述，本发明系统还包括若干包装输送带2，其沿Y方向运动，举例来说，包装输送带2用于输送包装单位20。为清楚起见，在图中只显示了若干包装输送带中的一个，从中可以看出，输送带2与供应输送带1成直角相交并在供应输送带1之上。不过，其它的角度也是可行的。例如，包装单位20可沿输送带逐步传送，与此同时，当包装单位还直立，它们装满了产品10。此产品的灌装是由转移装置3在上方完成，转移装置3沿路线T自供应输送带1至包装输送带2传送产品。

转移装置3放置在输送带1、2之上，由此确保产品的收集和投放能够小心地完成，如同手工灌装和包装的情形。对于这种转移装置，各种不同类型的输送带都可使用，然而需要以高度控制的方式实现抓起，尤其是以能够非常准确地确定位置的方式，同时，各个产品的性能还要考虑在内。这种情况尤其需要自动装置和机械手。

这种自动装置或机械手为大家所知的是抓具或吸盘。此外，这样的自动装置将连接到中央计算机以抓起正确的产品，如上文所述，产品的数据连接于各个产品的载具。在此，可能的是从中央计算机至自动装置发送所有的控制信号，并且联合中央计算机的所有数据和自动装置的控制，同时配备自动装置，比如，摄像机。

在一个更典型的实施例中，转移期间的传送限于一个单一的平面，最好是垂直平面。在这种方式下，一个更加简化的转移装置得到实现。在这种方式下，可以避免使用特别复杂的自动装置，比如δ型或平面关节型自动装置，及特别大体积和复杂的自动装置。在这个典型的实施例中，这种转移装置被称为X-Z操纵器。再次强调的是，在本发明的结构中，单一的平面被设想成本质上与普通语言中已知的平面不一致，如X-Z平面，但也可能被设置成一定角度，因此，包装输送带可以占据一个不同的角度。此外，其它角度比垂直角度更可以被采用。

诚然，在此技术领域中，众所周知仪器将包装单位装满产品，同时在单一的平面完成移动。以EP644120为例，其中仪器的框架具有数排吸盘抓起工具，该框架是可移置的，同时吸盘架能够横向展开。这样的仪器特别用于产品的式样排布。进一步地，提供产品给此仪器，然后产品分类，形成上述提及的式样，然后投放部分的个别分类，因为自分拣机投放之后，它们在输送带上随意地竖着，且仍然需要供给式样形成单位，例如缓冲带之后是单一带。

为了提高转移装置的机动性和灵活性，在另一个实施例中，转移装置3通常设置成以小枢轴角度作枢轴转动，例如5°，特别是在上述提及的单一的平面和/或垂直平面。此外，转移装置可以设计成转移头部是枢轴转动的，像手形端或抓具端一样。

所有那些本领域中的一般技术人员都清楚，上述典型实施例的小变形仍然在所附权利要求的范围内。

例如，在该系统中可以按照惯常的方式使用另一个包装输送带，即在底下横穿，而被归类为比如第二选择的特定产品按照惯常方式被向下投放。此外，该系统还包括转移装置和数个相互平行的上述平面X-Z操纵器，以便能够同时处理数个平行的分拣轨道。在另一个典型实施例中，数个包装输送带可用于特征和特性的不同组合。转移装置还可以包括一个或数个中间输送带，该中间输送带起到比如缓冲的作用。例如，中间输送带可设置在上述至少一个包装输送带的上游，其中该中间输送带在一定程度上起到缓冲的作用，如此以致，在这样一个平面能够获得更多的最佳传送时间安排。

Claims (11)

1、一种用于分拣和包装产品的系统，其中产品选自由鸡蛋和水果组成的组，所述系统包括：

分拣机，所述分拣机具有至少一个单一的分拣轨道，所述分拣轨道具有载具，其中每个载具运载一个水果且每一个载具在分拣轨道内界定一个位置；

所述分拣机具有至少一个传感器以确定每个产品的至少一个特征，

控制器，所述控制器用以存储所述产品的至少一个特征及运载所述产品的载具的位置，以使每一个载具的位置与运载的产品的至少一个特征匹配，

所述控制器适于按照所述产品的至少一个特征将所述产品分类，

所述分拣轨道大致在水平方向延伸，且所述分拣轨道在使用时于水平传送方向(X)具有一传送速度，

若干包装输送带，所述包装输送带用以供应和卸放包装单位，如盒子、板条箱或托盘，在使用所述系统时，由载具运载的包装单位中的产品都将被包装好；

至少许多的若干包装输送带越过所述分拣轨道且在所述分拣轨道的上方延伸；

其中与每个越过所述分拣轨道且在所述分拣轨道的上方延伸的包装输送带相邻的转移装置设置在与包装输送带同高度或高于包装输送带的位置，所述转移装置从所述分拣轨道的载具处接管所述产品，接着将产品转移至包装单位上方的水平高度，并把所述产品放入位于相应的包装输送带上的一个所述的包装单位内；

所述控制器控制所述转移装置以使每个产品按照其分类转移至包装输送带，其中所述分类已经指定给所述包装输送带，并且

其中，所述控制器特别适于控制分拣机、转移装置和包装输送带的传送速度，以使它们相互适应。

2、如权利要求1所述的系统，其中所述用以转移产品的转移装置与每一轨道在一个单一平面内运作。

3、如权利要求2所述的系统，其中所述平面在Z方向上垂直。

4、如上述任一权利要求所述的系统，其中所述转移装置包括X-Z操纵器。

5、如权利要求4所述的系统，其中所述转移装置作为一个整体以X方向为轴转动一个小的枢轴角度。

6、如权利要求4所述的系统，其中所述转移装置包括转移头部，所述转移头部以X方向为轴转动一个小的枢轴角度。

7、如权利要求5或6所述的系统，其中所述枢轴角度至多5°。

8、如上述任一权利要求所述的系统，其中所述转移装置进一步包括至少一个单一中间输送带。

9、如权利要求8所述的系统，其中所述中间输送带起到缓冲输送带的作用。

10、如权利要求1所述的系统，其中所述分拣机、转移装置和包装输送带的传送速度特别取决于所述位置。

11、如权利要求1所述的系统，其中所述载具选自杯子、抓具和叉子。

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