DE102020202261A1

DE102020202261A1 - Gewichtsoptimiertes Beladen

Info

Publication number: DE102020202261A1
Application number: DE102020202261.5A
Authority: DE
Inventors: Marco Haschka; Norbert Wörz; Ralf Zimmer; Bernhard Endres
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2021-08-26

Abstract

Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsanlage (1) vor, wobei die Verpackungsanlage (1) mit einem Portionierer (7), wenigstens einem Förderer (5, 9, 14), einer Pickerstraße (10) mit wenigstens zwei Greifern (13), und einer Vorrichtung (11) zur Streckenverfolgung von Portionen (3) vorgesehen ist, wobei jedes Ausgangsprodukt (2) in untereinander zumindest annähernd gleichgewichtige Portionen (3) in einem vorgegebenen Gewichtsbereich aufgeteilt wird, wobei die Portionen (3) mittels des Förderers (9) zu der Pickerstraße (10) transportiert und mittels der Greifer (13) in die Mehrportionspackung (4) umgeladen werden, wobei Portionen (3) von Ausgangsprodukten (2) in Mehrportionspackungen (4) mit einem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht (4) eingefüllt werden, wobei die Mehrportionspackungen (4) wenigstens zwei Portionen (3) umfassen, wobei alle Portionen (3), die aus demselben Ausgangsprodukt (2) stammen, in jeweils unterschiedliche Mehrportionspackungen (4) gefüllt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsanlage zum Einfüllen von Portionen von Ausgangsprodukten in Mehrportionspackungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Lebensmittelindustrie dürfen Mehrportionspackungen, die mehrere Portionen eines Produkts wie Hähnchen, Fisch usw. beinhalten, eine gesetzlich festgelegte Gewichtsuntergrenze im Mittel nicht unterschreiten und sollen aus Herstellersicht nach Möglichkeit auch das Gewicht nach oben nicht zu weit überschreiten. Dies ist abhängig von der Mehrportionspackungsgröße. Es ist heutzutage üblich, in der Mehrportionspackungsherstellung die Portionen eines Produkts mit fixem Gewicht zu schneiden, um das Mehrportionspackungszielgewicht zu erreichen. Bei Naturprodukten aber führt dies dazu, dass oft ein erheblicher Rest des Produkts übrigbleibt.
Ein Verfahren zum Gruppieren zugeführter Objekte in Gruppen, welches die vorgegebenen Kriterien erfüllt, ist aus dem Dokument EP 1 819 994 B2 bekannt. Dieses Verfahren berücksichtigt das Gewicht der individuellen Objekte, die beim Auswählen und Platzieren auf dem Objekttransportmittel verfügbar sind. Des Weiteren sieht dieses Verfahren vor, dass auf dem Förderband für Packungen Packungen mit unterschiedlicher Packungsgröße bzw. unterschiedlichem Packungszielgewicht vorhanden sind. Dadurch können die Objekte mit höherem Gewicht für die Packungen mit höherem Packungszielgewicht verwendet werden, und die Objekte mit geringerem Gewicht für die Packungen mit geringerem Packungszielgewicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verpackungsanlage zum Einfüllen von Portionen von Ausgangsprodukten in Mehrportionspackungen und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Verpackungsanlage zur Verfügung zu stellen, durch welche das Beladen von Portionen in die Mehrportionspackungen verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch die technischen Merkmale des Anspruchs 8.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsanlage mit einem Portionierer, wenigstens einem Förderer, einer Pickerstraße mit wenigstens zwei Greifern und einer Vorrichtung zur Streckenverfolgung von Portionen sieht vor, dass jedes Ausgangsprodukt in untereinander zumindest annähernd gleichgewichtige Portionen in einem vorgegebenen Gewichtsbereich aufgeteilt wird, dass die Portionen mittels des Förderers zu der Pickerstraße transportiert und mittels der Greifer in die Mehrportionspackung umgeladen werden, und dass Portionen von Ausgangsprodukten in Mehrportionspackungen mit einem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht eingefüllt werden, wobei die Mehrportionspackungen wenigstens zwei Portionen umfassen, wobei alle Portionen, die aus demselben Ausgangsprodukt stammen, in jeweils unterschiedliche Mehrportionspackungen gefüllt werden.
Dies erhöht signifikant die Wahrscheinlichkeit, dass das Gewicht einer befüllten Mehrportionsverpackung das gezielte Mehrportionsverpackungsgewicht genauer trifft.
Bevorzugt werden durch ein erstes Visionsystem die Lage, die Größe und/oder das Volumen der Ausgangsprodukte erfasst. Durch das Erfassen der Lage oder Größe wird das Positionieren der Ausgangsprodukte in dem Portionierer vor der Aufteilung optimiert. Mit den Volumendaten kann das Gewicht der Ausgangsprodukte bestimmt werden.
Zweckmäßig wird gemäß dem vorbestimmten Mehrportionsverpackungszielgewicht der Gewichtsbereich des Einzelportionszielgewichts bestimmt.
Bevorzugterweise weicht der Gewichtsbereich der Portion von einem Einzelportionsgewicht um maximal ±10% ab.
In einer Ausführungsvariante werden die Ausgangsprodukte restfrei in Portionen aufgeteilt. Damit wird die Produktausnutzung und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens perfektioniert.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden durch ein zweites Visionsystem die Lage, die Größe und/ das Volumen der aufgeteilten Portionen eines Ausgangprodukts erfasst. Dadurch kann die Position und das Gewicht jeder der aufgeteilten Portionen genauer bestimmt und zur Kenntnis genommen werden. Damit kann das aktuelle Gewicht einer Mehrportionsverpackung beim Beladen überwacht werden.
Vorzugsweise werden durch die Vorrichtung zur Streckenverfolgung die Portionen nach dem Aufteilen der Ausgangsprodukte bis zum Einfüllen in die Mehrportionspackungen verfolgt. Dabei wird das Füllen der Mehrportionspackungen mit Portionen, die aus unterschiedlichen Ausgangsprodukten stammen, besser kontrolliert.
Die Erfindung sieht eine Verpackungsanlage zum Einfüllen von Portionen von Ausgangsprodukten in Mehrportionspackungen mit einem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht vor, die einen Portionierer, wenigstens einen Förderer, eine Pickerstraße mit wenigstens zwei Greifern und eine Vorrichtung zur Streckenverfolgung von Portionen aufweist, wobei der Portionierer dazu konfiguriert ist, jedes Ausgangsprodukt in untereinander zumindest annähernd gleichgewichtige Portionen in einem vorgegebenen Gewichtsbereich aufzuteilen, wobei die Pickerstraße dazu konfiguriert ist, alle Portionen, die aus demselben Ausgangsprodukt stammen, in jeweils unterschiedliche Mehrportionspackungen zu füllen.
Bevorzugt ist ein erstes Visionsystem vorgesehen, das dazu ausgebildet ist, die Lage, die Größe und/oder das Volumen der Ausgangsprodukte zu erfassen.
Bevorzugt ist ein zweites Visionsystem vorgesehen, das dazu ausgebildet ist, die Lage, die Größe und/oder das Volumen der aufgeteilten Portionen eines Ausgangsprodukts zu erfassen.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Pickerstraße drei oder vier Greifer auf.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Damit kann das Füllen der Mehrportionspackungen mit Portionen, die aus unterschiedlichen Ausgangsprodukten stammen, effizienter gestaltet werden.
Dabei zeigen

1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage;
2 eine Draufsicht eines Teils der Verpackungsanlage von 1.

1 zeigt eine Verpackungsanlage 1, in der Ausgangsprodukte 2 in Portionen 3 aufgeteilt und in Mehrportionspackungen 4 eingesetzt werden.
Die Verpackungsanlage 1 umfasst einen Produktförderer 5, auf dem Ausgangsprodukte 2 (z. B. Lebensmittel wie Fisch, Käse oder Wurst) in Zuführrichtung 6 zu einem Portionierer 7 transportiert werden. Die Ausgangsprodukte 2 werden von dem Portionierer 7 in Portionen 3 aufgeteilt. Dabei ist ein erstes Visionsystem 8 vorgesehen, beispielsweise in/an dem Portionierer 7 oder in einem Bereich des Produktförderers 5 bereits vor der Portionierstation. Das Visionsystem 8 weist ein Kamerasystem (nicht gezeigt) oder einen 3D-Scanner (nicht gezeigt) auf, um die Lage, die Gestalt/Form, die Größe und/oder das Volumen der Ausgangsprodukte 2 zu erfassen. Das Visionsystem 8 weist des Weiteren einen Bildverarbeitungsrechner (nicht gezeigt) auf, der von den Bildaufnahmen der einzelnen Ausgangsprodukte 2 einen Produktdatensatz erstellt, welcher die Position und die Abmessungen bzw. die Größe oder das Volumen umfasst.
Die Objektdatensätze werden an eine Systemsteuerung (nicht gezeigt) gesendet. Das Gewicht jedes Ausgangprodukts 2 wird mit den ermittelten Volumendaten und einem vorgegebenen Standarddichtewert des Ausgangsprodukts 2 berechnet. Das Gewicht der Ausgangsprodukte 2 kann auch mittels einer Waage (nicht gezeigt) ermittelt werden. Gemäß einem vorgebebenen Mehrportionspackungszielgewichtwird der Gewichtsbereich des Einzelportionszielgewichts bestimmt. Unter Berücksichtigung des berechneten Ausgangsproduktgewichts und des bestimmten Gewichtsbereichs des Einzelportionszielgewichts wird für jedes Ausgangsprodukt 2 die Anzahl der Portionen 3, in die das Ausgangsprodukt 2 aufgeteilt werden soll, bestimmt. Es kann beispielsweise vorbestimmt werden, dass eine Mehrportionspackung 4 mit einem Mehrportionspackungszielgewicht von 500 g fünf Portionen 3 beinhalten soll. Die Systemsteuerung berechnet den Gewichtsbereich des Einzelportionszielgewichts mit einer Abweichung von ±10%. Diese Abweichung hängt von der Mehrportionspackungsgröße bzw. dem Mehrportionspackungszielgewicht ab. Für das oben genannte Beispiel kann das Einzelportionszielgewicht z. B. von 90 g bis zu 110 g variieren. Die Systemsteuerung berücksichtigt dementsprechend das Gewicht und/oder die Gestalt des aktuellen Ausgangsprodukts 2 und berechnet, in wie viele Portionen 3 das Ausgangsprodukt 2 sinnvoll aufgeteilt werden soll, und welches genaue Einzelportionsgewicht zwischen 90 g und 110 g die Portion 3 haben soll, damit das Ausgangsprodukt 2 möglichst restfrei in untereinander gleichgewichtige Portionen 3 aufgeteilt werden kann. Gemäß dieser Berechnung teilt der Portionierer 7 das aktuelle Ausgangsprodukt 2 in Portionen 3 auf.
Die aufgeteilten Portionen 3 werden auf einem Portionsförderer 9 weiter in Zuführrichtung 6 zu einer Pickerstraße 10 transportiert. Es ist möglich, dass der Portionsförderer 9 mehrere Förderbänder (nicht gezeigt) umfasst.
Eine Vorrichtung 11 zur Streckenverfolgung von Portionen 3 ist vorgesehen, um die Portionen 3 vom oder nach dem Aufteilen in dem Portionierer 7 bis zum Einfüllen in die Mehrportionspackungen 4 zu verfolgen. Die Vorrichtung weist ein zweites Visionsystem 12 auf, welches vor der Pickerstraße 10 vorgesehen ist. Durch das zweite Visionsystem 12 wird die Lage jeder aufgeteilten Portion 3, deren Abstand voneinander, die Information, aus welchem Ausgangsprodukt 2 diese aufgeteilt wurde, deren Größe und/oder das Volumen erfasst. Das Gewicht der aufgeteilten Portionen, wie oben beschrieben, kann mittels durch das zweite Visionsystem 12 ermittelte Volumendaten und mit dem vorgegebenen Standarddichtewert berechnet werden. Es ist auch möglich, das Gewicht der aufgeteilten Portionen 3 mittels einer Waage (nicht gezeigt) zu bestimmen. Dementsprechend kann für jede aufgeteilte Portion 3 ein Portionsdatensatz erstellt werden. Auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Portionsförderers 9 hat die Vorrichtung 8 jederzeit Kenntnis von den erfassten Portionsdatensätzen der aufgeteilten Portionen 3 und der aktuellen Position der jeweiligen Portionen zu kennen.
An der Pickerstraße 10 sind z.B. drei oder vier Greifer 13 angeordnet. Parallel zu dem Portionförderer 9 ist ein Transportband 14 vorgesehen, auf dem Mehrportionspackungen 4 gegen die Zuführrichtung 6 transportiert werden. Die Greifer 13 nehmen auf dem Portionförderer 9 zur Verfügung gestellte aufgeteilte Portionen 3 auf und setzen diese selektiv in Mehrportionspackungen 4 ein.
2 zeigt einen an der Pickerstrasse 10 vorgesehenen Teil des Portionsförderer 9, auf dem Portionen 3 von unterschiedlichen Ausgangsprodukten 2 transportiert werden. Hier ist das erfindungsgemäße Beladen mit einem Beispiel für eine Mehrportionspackung 4, die drei Portionen 3 beinhalten soll, dargestellt. Die Portionen 3A, 3B, 3C, die aus unterschiedlichen Ausgangsprodukten 2A, 2B, 2C stammen, sind in unterschiedlichen Schraffuren gezeigt. Welche Portion 3 aus welchem Ausgangsprodukt 2 stammt sowie deren Lage wird durch die Vorrichtung 11 verfolgt und an die Systemsteuerung übermittelt. Dementsprechend können die Greifer 13 so gesteuert werden, dass sie niemals zwei Portionen 3 aus demselben Ausgangsprodukt 2 in dieselbe Mehrportionspackung 4 belädt. Dadurch werden die Portionen 3, die aus demselben Ausgangsprodukt 2 stammen, jeweils in unterschiedliche Mehrportionspackungen 4 gefüllt. Das aktuelle Mehrportionspackungsgewicht kann während des Einfüllens durch die erfassten Gewichtsdaten der aufgeteilten Portionen 3 überwacht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1819994 B2 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsanlage (1) mit einem Portionierer (7), wenigstens einem Förderer (5, 9, 14), einer Pickerstraße (10) mit wenigstens zwei Greifern (13), und einer Vorrichtung (11) zur Streckenverfolgung von Portionen (3), wobei jedes Ausgangsprodukt (3) in untereinander zumindest annähernd gleichgewichtige Portionen (3) in einem vorgegebenen Gewichtsbereich aufgeteilt wird, wobei die Portionen mittels des Förderers zu der Pickerstraße transportiert und mittels der Greifer (13) in die Mehrportionspackung (4) umgeladen werden, wobei Portionen (3) von Ausgangsprodukten (2) in Mehrportionspackungen (4) mit einem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht eingefüllt werden, wobei die Mehrportionspackungen (4) wenigstens zwei Portionen (3) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Portionen (3), die aus demselben Ausgangsprodukt (2) stammen, in jeweils unterschiedliche Mehrportionspackungen (4) gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein erstes Visionsystem (8) die Lage, die Größe und/oder das Volumen der Ausgangprodukte (2) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß dem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht der Gewichtsbereich des Einzelportionszielgewichts bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsbereich der Portionen (3) von einem Einzelportionsgewicht maximal ±10% abweicht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (2) restfrei in Portionen (3) aufgeteilt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein zweites Visionsystem (12) die Lage, die Größe und/ das Volumen der aufgeteilten Portionen (3) eines Ausgangprodukts (2) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorrichtung (11) zur Streckenverfolgung die Portionen (3) nach dem Aufteilen der Ausgangsprodukte (2) bis zum Einfüllen in die Mehrportionspackungen (4) verfolgt werden.
Verpackungsanlage (1) zum Einfüllen von Portionen (3) von Ausgangsprodukten (2) in Mehrportionspackungen (4) mit einem vorbestimmten Mehrportionspackungszielgewicht, umfassend einen Portionierer (7), wenigstens einen Förderer (5, 9, 14), eine Pickerstraße (10) mit wenigstens zwei Greifern (13), und eine Vorrichtung zur Streckenverfolgung von Portionen (3), wobei der Portionierer (7) dazu konfiguriert ist, jedes Ausgangsprodukt (2) in untereinander zumindest annähernd gleichgewichtige Portionen (3) in einem vorgegebenen Gewichtsbereich aufzuteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pickerstraße (10) dazu konfiguriert ist, alle Portionen (3), die aus demselben Ausgangsprodukt (2) stammen, in jeweils unterschiedliche Mehrportionspackungen (4) zu füllen.
Verpackungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Visionsystem (8) vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, die Lage, die Größe und/oder das Volumen der Ausgangprodukte (2) zu erfassen.
Verpackungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Visionsystem (12) vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, die Lage, die Größe und/oder das Volumen der aufgeteilten Portionen (3) eines Ausgangprodukts (2) zu erfassen.
Verpackungsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pickerstraße (10) drei oder vier Greifer (13) aufweist.