-
I. Anwendungsgebiet
-
Die Erfindung betrifft die Lebensmittel-Industrie, in der häufig die produzierten Lebensmittel-Stücke über eine Transportstrecke transportiert werden müssen und dabei Ausschuss an Lebensmittel-Stücken aus dem Strom der Lebensmittel-Stücke entfernt werden soll.
-
Ausschuss bedeutet dabei nicht unbedingt minderqualitative Lebensmittel, sondern auch untergewichtige Stücke oder Portionen oder lediglich für den anschließenden Vorgang wie etwa das Verpacken falsch angeordnete Lebensmittel-Stücke.
-
Die Lebensmittel-Stücke können insbesondere Scheiben aus Wurst oder Käse sein, die von einem sogenannten Slicer stromaufwärts aus langen Produkt-Kalibern dieses Lebensmittels aufgeschnitten werden.
-
II. Technischer Hintergrund
-
Solche Transport-Einheiten bestehen oft aus in Transportrichtung, der Durchlaufrichtung durch eine Anlage, mehreren hintereinander angeordneten Förderern und/oder die Produkte können dabei einspurig oder mehrspurig transportiert werden, oder auch unspurig, also zufällig angeordnet, auf den Förderern verteilt sein.
-
Gerade bei Portionen aus mehreren geschindelt, teilweise einander überlappend, abgelegten Scheiben aus Wurst oder Käse besteht der nachgelagerte Verarbeitungsschritt häufig in einem Verpacken.
-
Die z.B. geschindelten Portionen werden meist auf dem sogenannten Portionier-Band durch dessen intermittierendem Antrieb erzeugt. Das Portionier-Band ist der Regel Teil einer Abförder-Einheit aus mehreren, meist drei, Abförderern hintereinander, die in aller Regel noch Teil des Slicers sind und von dessen Steuerung gesteuert werden.
-
Der sogenannte Einleger schließt sich daran an und reicht bis zur Einlegestelle der Verpackungs-Maschine, kann jedoch auch bereits die Transport-Bänder unmittelbar hinter dem Portionier-Band umfassen.
-
Die Transport-Einheit kann dieser Einleger sein, indem der einzige oder letzte Förderer dieser Transport-Einheit die Portion in die Mulde eines darunter durchlaufenden Mulden-Bandes abwirft oder auf einem ebenen Verpackungs-Karton ablegt.
-
Hierbei kommt es auf eine sehr genaue Positionierung der Portion auf dem Verpackungs-Element oder in der Mulde an, und wenn vorab absehbar ist, dass die Ist-Anordnung auf der Transport-Einheit zu stark von der Soll-Anordnung abweicht, sodass sie insbesondere nicht mehr korrigiert werden kann, oder Fehler innerhalb der Portion vorliegen, die nicht mehr korrigiert werden können, muss die Portion, wenn möglich vor dem Ablegen auf oder in dem Verpackungs-Element, entfernt werden, um Ausschuss-Packlungen zu vermeiden.
-
Das Entfernen des einen oder der mehreren Lebensmittel-Stücke erfolgt dabei vorzugsweise manuell, kann aber auch automatisch z.B. mittels Greif-Robotern oder auch Schaltklappen zum Umleiten des Lebensmittel-Stückes erfolgen, wobei letztere für Portionen aus Wurst- oder Käsescheiben wenig geeignet sind.
-
Im Folgenden wird primär anhand der Scheiben und Portionen, die von einem Slicer erzeugt werden und in einem Mulden-Band abgelegt werden sollen, Problem und Lösung beschrieben, die aber so auch bei anderen Lebensmittel-Stücken vorkommen können:
-
Die derzeitige Lösung besteht darin, dass der Bediener die - meist etwa vierspurig nebeneinander - im Slicer erzeugten Portionen, sei es direkt am Entstehungsort, also auf dem Portionier-Band oder einem der nachfolgenden Bänder der Abförder-Einheit des Slicers oder bildlich von dort wiedergegeben auf dem Display seiner Bedieneinheit, beobachtet.
-
Dabei können ihm auf dem Display bereits bestimmte Produktstücke oder Portionen als Ausschuss markiert angezeigt werden, beispielsweise, weil eine vorgelagerte, mit der Steuerung verbundene, Waage ein falsches, meist zu niedriges, Gewicht des Produktstückes oder der Portion ermittelt hat.
-
Bei auftretenden nicht akzeptablen Unregelmäßigkeiten stuft er diese als Ausschuss ein und bringt die Förderstrecke zwischen dem Entstehungsort der Scheibe oder der Portionen und dem Einlegeort, also im Bereich der Förderstrecke, durch Betätigen eines Stopp-Schalters zum Stehen.
-
Angesichts der Taktfrequenz von etwa 40 hintereinander erzeugten Scheiben pro Sekunde und einer Anzahl von in der Regel unter 10 Scheiben pro Portion erfordert dies eine hohe Aufmerksamkeit des Bedieners.
-
Er räumt dann die von ihm oder der Steuerung als Ausschuss ermittelte eine oder mehreren Portionen aus der Transport-Einheit, schließt die Schutzabdeckungen der Maschine wieder und startet die Maschine an der Bedien-Einheit.
-
Das Problem ist, dass in aller Regel die die Transport-Strecke durchlaufenden Scheiben oder Portionen von einem optischen Sensor, sei es einem Linien-Scanner oder einer Kamera, über die gesamte Breite der Transport-Einheit hinweg erfasst werden, damit die Steuerung zumindest weiß, welche Portionen vorhanden sind, an welcher Längsposition - die mit der Bewegung der Transport-Einheit mitgerechnet wird - und ggfs. auf welcher Spur.
-
Sobald an dieser Konstellation von Scheiben oder Portionen auf dem Einleger vom Bediener manuell etwas verändert wird wie das Herausnehmen des Ausschusses, stimmt deren hinsichtlich der Portionen gespeicherte Inhalt nicht mehr mit der Realität überein.
-
Eine solche parallele Anpassung des gespeicherten Inhalts an Portionen in der Steuerung war jedoch bisher nicht vorgesehen oder nur sehr umständlich zu realisieren, weshalb die Bediener im Zeitdruck dies weglassen, wodurch es anschließend versiegelte Ausschuss-Packungen gibt, die aus Versehen auch weitergehandhabt werden können, aber zumindest an späterer Stelle aussortiert werden müssen.
-
Bereits auf dem Portionier-Band können die Portionen nicht in der gewünschten, vorgegebenen Form oder Größe oder Relativlage der Portionen zueinander liegen, etwa Aufgrund einer Vielzahl von Einflussfaktoren wie
- - die Fliehkraft, erzeugt durch das schnell rotierende Messer,
- - das Anhaften der Scheiben am Messer,
- - die nicht konstanten Beschleunigungen aller Spuren der Abförder-Einheit beim Spur-individuell ausgebildeten Abförder-Einheiten.
-
So kann die Portion zu lang oder zu kurz sein, die Längsabstände der Scheiben innerhalb der Portion ungleichmäßig sein oder die Scheiben in Längsrichtung nicht in genau einer Reihe liegen, sondern einen zu großen seitlichen Versatz zueinander aufweisen, was bisher teilweise bereits innerhalb der Abförder-Einheit oder auf dem Portionier-Band zu korrigieren versucht wird.
-
So ist es bekannt, mittels einer Kamera die Lage der Portionen und deren einzelne Scheiben bereits auf dem Portionier-Band zu erfassen, teilweise noch während des Entstehens der Portion, und durch Nachregeln der Gestehungs-Parameter die Gestaltung der Portion wenigstens für nachfolgende Portionen zu verbessern, u.a. durch Querverfahrung der einzelnen Spuren oder des gesamten Portionier-Bandes zwischen dem Auftreffen zweier aufeinander folgender Scheiben.
-
Doch selbst, wenn die auf dem Portionier-Band erzeugte Portion den dortigen Soll-Vorgaben entspricht, kann es durch die nachfolgenden Bewegungen der Portion bis zum Verpackungs-Element, beispielsweise die Übergaben zwischen einzelnen Förderern, insbesondere an den geneigten Einleger, ggfs. weitere Übergaben wegen zwischen der Abförder-Einheit des Slicers und dem Einleger angeordnetem Puffer, zu erneuten unerwünschten Veränderungen der Größe, Gestalt und Position der Portionen kommen.
-
III. Darstellung der Erfindung
-
a) Technische Aufgabe
-
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zum Beseitigen von Ausschuss an Lebensmittel-Stücken auf einer Transport-Einheit vorzusehen, bei der trotz manueller Entnahme von Scheiben oder Portionen als Ausschuss im Speicher der Steuerung der dortige Bestand an in der Transport-Einheit vorhandenen Scheiben oder Portionen entsprechend der Realität angepasst und die von der Transport-Einheit entfernten Portionen auch im Speicher der Steuerung entfernt werden. Ferner besteht die Aufgabe im Zurverfügungstellen einer hierfür geeigneten Transport-Einheit.
-
b) Lösung der Aufgabe
-
Hinsichtlich des Verfahrens zum Beseitigen von Ausschuss aus einer Transport-Einheit wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der von einem berührungslosen, meist optischen Sensor, insbesondere einer Kamera, überwachte Überwachungsbereich der Transport-Strecke, entlang der sich die Transport-Einheit erstreckt, auf dem Display einer Bedieneinheit permanent dargestellt wird, sodass dort die durchlaufenden Stücke oder Portionen des Lebensmittels realistisch - im Fall einer Kamera - oder symbolisch dargestellt werden.
-
Dabei kann die Darstellung auf dem Display auch zeitversetzt zu dem Durchlaufen der entsprechenden Stücke oder Portionen durch den Beobachtungsbereich erfolgen, also der auf dem Display momentan sichtbare Darstellungsbereich ein anderer Bereich entlang der Transport-Einheit sein als der von dem Sensor oder der Kamera beobachtete Beobachtungsbereich.
-
Wird bei den durchlaufenden Stücken oder Portionen Ausschuss erkannt, vorzugsweise durch den Bediener - der dies direkt auf der Transport-Einheit oder auf dem Display beobachtet -, so wird der mindestens eine Förderer der Transporteinheit angehalten, vorzugsweise durch den Bediener, und die entsprechende Portion oder das Stück als Ausschuss ausgewählt, vorzugsweise durch den Bediener, und auf dem Display der Bedieneinheit als Ausschuss markiert, was der Bediener typischerweise bei einem berührungs-empfindlichen Display durch Berühren des entsprechenden Stückes oder der Portion auf dem Touch-Display macht oder bei einem nicht berührungs-empfindlichen Bildschirm durch Anklicken des Stückes oder der Portion mit dem Cursor des Displays.
-
Durch Auswahl eines Stückes oder einer Portion als Ausschuss wird von der Steuerung automatisch auf dem Display die Darstellung dieses Ausschusses entweder nur verändert, um die Auswahl anzuzeigen, oder die entsprechende Darstellung wird sofort auf dem Display gelöscht.
-
Vor oder nach dem Markieren wird der Ausschuss aus der Transporteinheit entfernt, vorzugsweise manuell durch den Bediener oder auch durch eine von der Steuerung angesteuerte Abräum-Vorrichtung.
-
Analog wird der Ausschuss, also die Portion oder das Lebensmittel-Stück, automatisch im Speicher der Steuerung gelöscht, was auf jeden Fall durchgeführt wird, jedoch vorzugsweise erst nach Bestätigung durch den Bediener, dass er - nach Anhalten der Transport-Einheit - diesen Ausschuss auch tatsächlich entfernt hat.
-
Dies kann insbesondere geschehen, indem der Bediener den bereits markierten und in seiner Darstellung veränderten Ausschuss nochmals auswählt, also anklickt oder berührt, und erst nach diesem zweiten Schritt die Darstellung auf dem Display entfernt wird und dieses Stück oder diese Portion auch aus dem Speicher der Steuerung entfernt wird.
-
Um die Arbeit des Bedieners zu erleichtern, kann die Steuerung eine Bilderkennung enthalten, die die Aufnahmen des Sensors, insbesondere der Kamera, selbst laufend analysiert und bei Erkennen eines vermutlichen Ausschusses dem Bediener einen entsprechenden optischen Hinweis im Display gibt.
-
Ist die Bilderkennung gut genug, kann das Einstufen und Auswählen als Ausschuss auch vollständig der Steuerung überlassen werden, die dann von sich aus ein bestimmtes Stück oder Produkt als Ausschuss markiert und das Band stoppt, damit der Bediener den markierten Ausschuss entfernen kann.
-
Stellt er dabei fest, dass die Auswahl der Steuerung falsch war und die Portion kein Ausschuss ist, kann er die Auswahl durch die Steuerung als Ausschuss zurücksetzen, bevor er die Maschine wieder startet.
-
Die Steuerung kann dem Bediener auf dem Display auch aus anderen Gründen als der Lage oder Anordnung eine Portion oder ein Lebensmittel-Stück als Ausschuss anzeigen, beispielsweise, weil eine stromaufwärts vorhandene, mit der Steuerung datentechnisch verbundene, Waage diese Portion oder dieses Stück als fehlgewichtig eingestuft hat. Der Bediener wird dann auch diesen Ausschuss von der Transport-Einheit entfernen.
-
Hat der Bediener einen Ausschuss ausgewählt, stoppt daraufhin das Band - je nach Konfiguration der Steuerung -automatisch oder der Bediener muss zusätzlich einen Stopp-Knopf betätigen. Der automatische Stopp ist sinnvoller, da dann die Steuerung die Transport-Einheit in einer solchen Stellung anhalten kann, dass das als Ausschuss ausgewählte Stück oder Portion sich in Durchlaufrichtung betrachtet in einen bestimmten, zur Entnahme durch den Bediener besonders gut geeigneten, etwa gut zugänglichen, Bereich befindet.
-
Bei einer zusätzlichen Betätigung eines Stopp-Knopfes bedeutet dies zum einen Zeitverlust, zum anderen ist dann dieser Vorteil meist nicht gegeben.
-
Falls die Maschine sehr schnelllaufend ist und ein sehr schnelles Anhalten für das Entfernen des Ausschusses notwendig ist, kann der Ablauf auch so vorgesehen werden, dass der Bediener bei Erkennen eines Ausschusses zunächst einen Stopp-Schalter betätigt und erst dann ohne Zeitdruck das entsprechende Stück oder Produkt als Ausschuss auswählt und kennzeichnet.
-
Sobald die Transport-Einheit steht, und ggfs. Schutzvorrichtungen geöffnet wurden, entfernt der Bediener den Ausschuss aus der Transport-Einheit.
-
Die entsprechenden Lücken teilt er wie oben beschrieben der Steuerung mit, indem er insbesondere das Entfernen des vorher als Ausschuss markierten Stückes oder Produktes der Steuerung bestätigt, vorzugsweise einzeln bestätigt.
-
Danach kann er manuell einen Start-Schalter betätigen, wodurch die Transport-Einheit und in der Regel auch die vorgelagerte Bearbeitungs-Einheit wie ein Slicer - die bei nicht ausreichender Puffer-Möglichkeit dazwischen zusammen mit der Förder-Einheit ebenfalls stillgesetzt werden muss - von der Steuerung neu in Gang gesetzt wird. Dabei vollzieht die Steuerung dies in der Regel nur unter der Bedingung, dass hier sämtliche vorher als Ausschuss markierten Stücke oder Portionen vom Bediener als entfernt bestätigt wurden.
-
In einer einfacheren Version drückt der Bediener nach dem Entfernen des Ausschusses einfach den Startknopf und die Steuerung setzt die Transport-Einheit und in der Regel auch die vorgeschaltete Bearbeitungs-Einheit wieder in Gang, im Vertrauen darauf, dass der Bediener alle zuvor als Ausschuss 4. Produkte oder Stücke auch tatsächlich entfernt hat.
-
Ob das Entfernen des Ausschusses aus der Transport-Strecke, also von der Transport-Einheit, vor oder nach der Auswahl des entsprechenden Stückes oder Produktes am Bildschirm als Ausschuss erfolgt, ist dem Bediener überlassen, aus Zeitgründen wird es meist danach erfolgen.
-
Wenn ein Feststellen einer Ausschuss-Portion bei einer mehrspurigen Maschine auf nicht allen, beispielsweise nur einer, Spur erfolgt, bedeutet dies nicht, dass alle an gleicher Transport-Position nebeneinander befindlichen Stücke oder Portionen auf den anderen Spuren ebenfalls Ausschuss sein müssen, sodass das Auswählen und/oder das Entfernen des Ausschusses aus der Transport-Strecke nur auf einer Spur, auf mehreren Spuren oder über alle Spuren nebeneinander hinweg gleichzeitig erfolgen kann.
-
Eine Transport-Einheit zum Transportieren von Lebensmittel-Stücken oder daraus bestehenden Portionen über eine Transort-Strecke umfasst üblicherweise
- - einen oder in Transportrichtung hintereinander mehrere, ansteuerbare Förderer, die die darauf geförderten Stücke in Transportrichtung aneinander weitergeben, insbesondere Band-Förderer,
- - eine Steuerung zum Steuern beweglicher Teile der Transport-Einheit, die auch einen Speicher für das Abspeichern des Vorhandenseins und/oder der Position der Stücke oder Portionen entlang der Transport-Strecke speichert, vorzugsweise zusammen mit Laufgeschwindigkeit und Laufzeiten der Transport-Einheit, sodass die Position der Stücke oder Portionen jederzeit der Steuerung bekannt ist,
- - eine Bedieneinheit mit einerseits einem Display und wenigstens einem Bedien-Element zur Eingabe von Daten oder Befehlen durch den Bediener über die Bedien-Einheit in die Steuerung sowie
- - einen berührungslosen, insbesondere optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, über der Transport-Strecke, dessen Überwachungsbereich einen vorzugsweise in der stromaufwärtigen Hälfte der Transport-Strecke liegenden Überwachungsbereich hinsichtlich dort vorhandener Produkte oder Portionen abtastet, vorzugsweise über die gesamte Breite der Transport-Einheit, und der datentechnisch mit der Steuerung verbunden ist, die diese Informationen erhält.
-
Erfindungsgemäß ist dabei die Bedieneinheit, insbesondere deren Display, dazu ausgebildet, einen Darstellungsbereich der Transport-Einheit mit darauf liegenden Stücken oder Portionen realistischen oder symbolhaft in der Aufsicht darzustellen, insbesondere den vom Sensor überwachten Überwachungsbereich der Transport-Einheit in der Aufsicht von oben darauf darzustellen. Aufgrund eines Zeit Versatzes zwischen Abtastung durch den Sensor und Darstellung auf dem Display kann der Darstellungsbereich jedoch nach stromabwärts gegenüber dem Beobachtungsbereich versetzt sein.
-
Die Steuerung, insbesondere deren Bedien-Elemente, sind dazu ausgebildet, auf dem Display sichtbare Lebensmittel-Stücke oder Portionen einzeln als gelöscht zu markieren die daraufhin auf dem Display gelöscht werden und im Speicher der Steuerung als nicht mehr vorhanden gelöscht werden, oder indem sie zunächst bei Markierung als gelöscht lediglich anders dargestellt werden und erst nach einer weiteren Bestätigung im Speicher der Steuerung gelöscht werden.
-
Dadurch kann der Bediener sehr einfach den tatsächlichen Beladungszustand der Transport-Einheit über das Display in die Steuerung eingeben, deren Speicher-Inhalt damit mit dem realen Inhalt der Transport-Einheit an Lebensmittel-Stücken oder Produkten überstimmend gehalten werden kann.
-
Vorzugsweise ist die Transport-Einheit zur Durchführung des Verfahrens wie zuvor beschrieben ausgebildet.
-
Ein typischer Anwendungsfall besteht darin, dass die Transport-Einheit der sogenannte Einleger ist, der funktional, meist auch örtlich, stromabwärts einer Lebensmittel-Behandlungs-Einheit wie einem Slicer - der Lebensmittel-Kaliber in Scheiben aufschneidet - und einer stromabwärts angeordneten weiteren Handhabungs-Maschine, etwa einer Verpackungs-Maschine, angeordnet ist und mit ihrem stromabwärtigen Ende die auf ihr liegenden Stücke oder Portionen in die z.B. Mulden eines Mulden-Bandes hinein gezielt abwirft, welches zu diesem Zweck meist unterhalb der Transport-Einheit zugeführt wird.
-
c) Ausführungsbeispiele
-
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- 1a: eine Verpackungs-Vorrichtung bestehend aus einem Slicer sowie einem in der Längsrichtung, der Durchlaufrichtung durch die Maschine nachgeordneten Verpackungs-Maschine mit einem Einleger, betrachtet in der Seitenansicht, der Breiten-Richtung der Verpackungs-Vorrichtung,
- 2a: in der Aufsicht von oben den Bereich des Einlegers sowie des stromabwärtigen Teils des Mulden-Bandes mit dem in diesen Teil des Mulden-Bandes in die Mulden bereits eingelegten Portionen,
- 1 b, 2b: eine einzelne befüllte Mulde in der Seitenansicht sowie der Aufsicht von oben als Vergrößerungen aus 1a bzw. 2a wobei sich die Scheiben der Portion in Ideal-Lage in der Mulde befinden, also in der Soll-Anordnung,
- 3a1, 3a2: eine Ansicht analog zu 2a mit einer 1. Ausschuss-Situation, mit dem Ausschuss im Display markiert dargestellt bzw. im Display bereits entfernt,
- 3b, c: Ansichten analog zu 2a, mit anderen Ausschuss-Situationen mit dem Ausschuss im Display markiert dargestellt,
- 4: ein Ablauf-Diagramm zum Beseitigen von Ausschuss aus der Verpackungsmaschine.
-
1a zeigt in der Seitenansicht eine Verpackungseinheit 500 mit - in Durchlaufrichtung 10 durch die gesamte Einheit - einem Slicer 1, einem Einleger 21 mit mehreren Förderern 21A, 21B, 21C in Durchlaufrichtung 10 hintereinander, sowie einer Verpackungs-Maschine 100 und einer Bedieneinheit 20 mit einem Display 19 und einer Steuerung, die als Steuerung 21* zumindest den Einleger 21 steuert oder als Steuerung 500* die gesamte Verpackungseinheit 500.
-
Von dem nur teilweise dargestellten Slicer 1 ist die Schneideinheit 7 sichtbar, sowie von der Zuführung für die Kaliber K die obere Produktführung 8 und die untere Produktführung 9, zwischen denen die Kaliber K gehalten werden und in einer Zufuhrrichtung 10', die in einem Winkel zur horizontalen Durchlaufrichtung 10 durch die Maschine steht, der Schneideinheit 7 zugeführt wird.
-
Das Messer 3, dessen scharf geschliffene Schneidkante 3a die Schneidebene 3" definiert, liegt in sehr geringem Abstand parallel zur Unterseite der platten-förmigen Schneidbrille 5, in der für die meist mehreren in Blickrichtung der 1a hintereinander befindlichen und gleichzeitig aufgeschnittenen Kaliber K1, K2 ... jeweils eine hier nur angedeutete Brillen-Öffnung 6 vorhanden ist, durch die die Kaliber K sehr genau hindurchpassen, sodass die Umfangskante der Schneidbrille 5 und deren Brillen-Öffnungen 6 die feststehende Gegenschneide zur Schneidkante 3a des Messers 3 bilden.
-
An dem Grundgestell 2 des Slicers 1 ist nicht nur die Schneideinheit 7 und die Zuführung für die Kaliber K befestigt, sondern in der Regel auch eine Abförder-Einheit 17, die aus drei in Durchlaufrichtung 10 hintereinander befindlichen Abförderern 17a, b, c besteht, wovon der in Durchlaufrichtung 10 hinterste, das Portionier-Band 17a, vielfältig verschwenkbar ist in seiner Schrägstellung um eine in Blickrichtung der 1a verlaufende Schwenkachse, sodass gesteuert werden kann, mit welchem Auftreffwinkel und mit welcher Flugbahn und Abstand die vom Kaliber K abgetrennten Scheiben S auf dem Portionier-Band 17a auftreffen. Indem das Portionier-Band 17a auch schrittweise gesteuert in Durchlaufrichtung 10 antreibbar ist, können darauf z.B. geschindelte Portionen P erzeugt werden.
-
Unter dem Slicer 1 wird oft ein Mulden-Band 22, ebenfalls von rechts nach links in der Durchlaufrichtung 10 laufend, zugeführt, in dessen Mulden M je eine Portion P aus mehreren Scheiben S abgelegt werden soll.
-
Um den Höhenversatz und auch den Abstand zwischen dem Mulden-Band 22 und dem Ende der der in der Regel horizontal liegenden Abförder-Einheit 17 auszugleichen, schließt sich an den letzten Abförderer 17c der Abförder-Einheit 17 ein sogenannter Einleger 21 an. Dabei handelt es sich ebenfalls um mindestens einen, in diesem Fall drei in Durchlaufrichtung 10 hintereinander angeordnete Förderbänder 21A, 21B, 21C, von denen in diesem Fall die ersten beiden 21A, 21 B horizontal verlaufen und das letzte Förderband 21C schräg nach unten gerichtet ist und knapp über dem Mulden-Band 22 endet und die Portionen P in die Mulden M hinein abwirft.
-
Hierfür werden der Einleger 21, zumindest dessen letztes, abwerfendes Förderband 21C, und das Mulden-Band 22 gleich schnell angetrieben, um zu vermeiden, dass es beim Ablegen, besser Abwerfen, der Portionen P zu einem Falten der Portionen Pin der Mulde M kommt. Zwischen dem Einlegen der einzelnen Portionen P können das Mulden-Band 22 und/oder der Einleger 21 jeweils angehalten werden.
-
Der Einleger 21 kann auch als Puffer benutzt werden.
-
Um zu vermeiden, dass fehlerhafte Portionen P, also Ausschuss A, in die Mulden M des Mulden-Bandes 22 gelangen, werden bereits die auf dem Einleger 21 herantransportierten Portionen P kontrolliert.
-
Zu diesem Zweck ist zumindest auf einen Teil der Transportstrecke 50, in diesem Fall über die beiden horizontal laufenden Förderbänder 21A, 21B in Längsrichtung erstreckend und über die gesamte Breite des Einlegers 21 in Querrichtung erstreckend, ein Überwachungsbereich 4 einer Kamera 13 ausgerichtet, und das von dieser permanent aufgenommene Video wird auf dem Display 19 einer Bedieneinheit 20 wiedergegeben.
-
In dem Display 19 ist der sich ebenfalls in Längsrichtung über einen bestimmten Teil der Transportstrecke 50 und in Querrichtung über die gesamte Breite des Einlegers 21 erstreckende Betrachtungsbereich 23 zu sehen, wie in den 3a1 bis 3c dargestellt.
-
Die Darstellung kann realistisch sein - also mit erkennbaren einzelnen Scheiben und deren Lage innerhalb der Portion, insbesondere wenn der Sensor eine Kamera 13 ist und die Steuerung über eine ausreichende Rechenleistung verfügt - wie in 3a1 in den Spuren SP 1 und SP2 sowie in den übrigen 3a2 bis 3c auf allen Spuren dargestellt oder nur eine symbolhafte Darstellung sein, der beispielsweise eine Portion nur als Rechteck dargestellt wird, wie in 3a1 auf der Spur SP 3 dargestellt, was insbesondere der Fall ist, wenn der Sensor 13 beispielsweise nur eine Lichtschranke oder ein Linienscanner ist.
-
Bei einer Just-in-time-Anzeige auf dem Display 19 entspricht der Beobachtungsbereich 4 auch dem Betrachtungsbereich 23.1 - wie in 1a dargestellt - bei einem Zeitversatz der Darstellung auf dem Display kann der auf dem Display sichtbare Betrachtungsbereich 23.2 teilweise oder ganz stromabwärts des Beobachtungsbereiches 4 liegen.
-
In aller Regel kontrolliert der Bediener das Video, welches auf dem Display 19 läuft, oder auch die realen Portionen P auf dem Einleger 21 daraufhin, ob die dort durchlaufenden Portionen P fehlerhaft, also Ausschuss, sind oder nicht.
-
Nur korrekte Portionen P werden durchgelassen und nur mit korrekten Portionen P kann erreicht werden, dass diese anschließend auch in einer Soll-Anordnung in jeweils einer Mulde M des Mulden-Bandes 22 liegen, wie sie in den 1b, 2b dargestellt ist, also mit einer vorgegebenen Soll-Portionslänge 13, einer vorgegebenen Soll-Portionsbreite 14, einen vorgegebenen linken und rechten Soll-Randabstand 15R, 15L zum linken und rechten Rand der Mulde M sowie einem vorderen und hinteren Soll-Längsabstand 16A, 16B zum vorderen und hinteren Ende der Mulde M.
-
Natürlich kann der Bediener diese Abstände zum Muldenrand in seinem Beobachtungsbereich 4 auf dem vorgelagerten Einleger 21 gemäß 2a noch nicht erkennen oder nur, wenn sie sehr stark von dem Sollwert abweichen, aber auffällige Fehler vor allem innerhalb der Portion, auch der Portions-Länge, würde er bemerken.
-
Dann drückt der Bediener eine Stopptaste in Form meist eines der Bedien-Elemente 18 an der Bedieneinheit 20, woraufhin zumindest die im BeobachtungsBereich 4 und/oder im Darstellungsbereich 23 liegenden Förderbänder 21A, B, meist alle Förderbänder des Einlegers 21, gestoppt werden, und der Bediener die Ausschuss-Portionen A vom Einleger 21 entfernen kann.
-
Da er die Portionen P - gemäß der 3a bis 3c - auf dem Display 19 der Bedieneinheit 20 beobachtet, kann er dort - durch Antippen bei einem berührungsempfindlichen Bildschirm 19 oder durch Anklicken mittels eines per Maus gesteuerten Cursors bei einem nicht-berührungsempfindlichen Bildschirm 19 - die Ausschuss-Portionen auch als Ausschuss A markieren, die er vorher oder nachher vom Einleger 21 auch physisch entfernt.
-
Die vom Bediener oder der Steuerung 21* als Ausschuss A auf dem Display 19 markierten Portionen P werden von der Steuerung nach Markierung dort entweder anders dargestellt als die korrekten Portionen - in den 3a1, 3b, 3c gestrichelt dargestellt - oder ab dem Markieren auf dem Display 19 gelöscht wie analog zur 3a1 in 3a2 dargestellt, jedenfalls spätestens mit der nicht mehr Darstellung auf dem Display 19, vorzugsweise schon ab der Markierung, auch im Speicher der Steuerung 21* des Einlegers 21 oder der diese mit umfassenden Steuerung 500* der gesamten Verpackungs-Vorrichtung 500 gelöscht.
-
Somit ist die Steuerung 21* in der Lage, diese durch den entfernten Ausschuss A entstandenen Lücken ggfs. automatisch auf dem Einleger 21 nachzufüllen, sodass an der Abwurfstelle für jede Mulde M möglichst auch eine - korrekte - Portion P vorhanden ist.
-
Das Erkennen und Markieren von Ausschuss kann anstelle des Bedieners auch die Steuerung 21* bzw. 500* automatisch übernehmen, sofern diese - für optisch erkennbare Ausschuss-Situationen - eine ausreichend gut funktionierende Bildverarbeitung, insbesondere unterstützt durch künstliche Intelligenz, beinhaltet. Dann markiert die Steuerung auf dem Bildschirm den Ausschuss und stoppt zumindest die auf dem Display 19 sichtbaren, also im Darstellungsbereich 23 liegenden und/oder die im Überwachungsbereich 4 liegenden Förderbänder, sodass der Bediener weiß, welches der Ausschuss A ist, den er vom Einleger 21 entfernen muss.
-
Die Steuerung 21* kann darüber hinaus auch Portionen P als Ausschuss A markieren, die keine optisch erkennbare Ausschuss-Situation darstellen, sondern durch andere vorherige Überwachungsmaßnahmen seitens der Steuerung 21* erkannt wurden, beispielsweise eine durch vorheriges automatisches Verwiegen festgestellte fehlgewichtige Portion oder Scheiben, bei denen aufgrund Abtastung z.B. der Schnittfläche des Kalibers ein zu hoher Fettanteil festgestellt wurde.
-
Dabei können die auftretenden, optisch erkennbaren, Fehler, die zu Ausschuss führen, sehr unterschiedlich sein:
- So zeigt 3a1 eine Ausschuss-Situation, bei der ganz offensichtlich die Portionen P auf der obersten Spur SP1 Ausschuss A sind, denn im Vergleich zu den korrekten Portionen auf den Spuren SP2 und SP3 darunter sind die Abstände der Scheiben innerhalb der Portionen auf der Spur SP1 ungleichmäßig und die Portionen P liegen dort auch in Durchlaufrichtung 10 zu weit vorne gegenüber den Portionen P auf den parallelen anderen Spuren.
-
3a2 zeigt in einer Darstellung analog zu 3a1 die Darstellung auf dem Display 19, wenn durch Markieren von Portionen als Ausschuss bewirkt wird, dass die Steuerung ab der Markierung diese Portionen auf dem Display 19 nicht mehr darstellt.
-
Ein solcher nur auf einer Spur vorliegender Ausschuss A und nach dessen Entfernen bestehende Lücke kann von der Steuerung automatisch - oder auch durch manuelle Eingabe des Bedieners an der Bedieneinheit 20 bewirkt - nur geschlossen werden, wenn der vorgelagerte Slicer 1 spurindividuell gesteuert werden kann, also mit Hilfe von Leerschnitten auf den anderen Spuren nur Portionen auf der Spur SP1 nachgeliefert werden können, um die dortigen Lücken nach Entfernen des Ausschusses A zu füllen, bevor das Ablegen von Portionen im Mulden-Band 22 wieder begonnen wird.
-
Natürlich sollte hierfür vorher - da offensichtlich momentan alle auf der Spur SP1 ankommenden Portionen diesen Fehler aufweisen - die Ursache für diesen Systemfehler auf der Spur SP1 gesucht und behoben werden, damit zum Füllen der Lücken auf der Spur SP1 korrekte Portionen P in korrekter Lage auf dem Einleger 21 nachgeliefert werden.
-
Ein Füllen der Lücken auf dem Einleger 21 ist nur möglich, wenn der Einleger 21, also dessen Förderbänder, ebenfalls in einzelne Spuren unterteilt ist, die separat und unabhängig voneinander angesteuert werden können. Wenn dies nicht der Fall ist, werden entweder die im Mulden-Band 22 in diesem Fall jeweils drei nebeneinanderliegenden Mulden M gegebenenfalls in mehreren Schritten gefüllt oder im Mulden-Band 22 ungefüllte Mulden M hingenommen.
-
Dagegen zeigt 3b eine Ausschuss-Situation, in der ab einem bestimmten Zeitpunkt auf allen Spuren SP1, SP2, SP3 nur noch fehlerhafte Ausschuss-Portionen A angeliefert werden. Dann liegt ein Systemfehler auf allen Spuren des Slicers oder dessen Abförder-Einheit 17 vor, der ermittelt und behoben werden muss, sodass danach wieder korrekte Portionen auf allen Spuren erzeugt werden können.
-
Die durch Entfernen des Ausschusses A entstehenden Lücken auf dem Einleger 21 können bei einem über die gesamte Breite des Einlegers 21 durchgehenden Ausschuss A leichter geschlossen werden, indem das Förderband, hier 21C, auf dem die letzten korrekten Portionen liegen, gestoppt bleibt oder zumindest langsamer angetrieben wird, und durch nachproduzierte korrekte Portionen das oder die in Durchlaufrichtung 10 stromaufwärtigen eine oder mehrere Förderbänder 21A, 21B mit korrekten Portionen P nachgefüllt ist, bevor das Befüllen des Mulden-Bandes 22 wieder begonnen wird.
-
3c zeigt dagegen eine Ausschusssituation, bei der nur eine einzelne Portion P auf nur einer Spur SP1 und auch auf dieser nicht mehrfach hintereinander fehlerhaft war, also Ausschuss A darstellt.
-
Dann wird vom Bediener oder der Steuerung zwar ebenfalls der Einleger 21 gestoppt und diese einzelne Ausschuss-Portion A entfernt und auch als entfernt auf dem Display 21 markiert, jedoch werden meist keine Fehlerbehebungs-Maßnahmen am Slicer 1 oder dessen Abförder-Einheit 17, insbesondere dessen Portionier-Band 17a, durchgeführt, da es sich offensichtlich um keinen Systemfehler gehandelt hat, sondern der Ausschuss A durch ein einmaliges Ereignis verursacht wurde und offensichtlich nicht wieder auftritt.
-
4 zeigt ein Ablauf-Diagramm der zuvor beschriebenen Vorgänge:
- Zunächst muss der Ausschuss A als solcher erkannt werden, dann der Einleger 21 gestoppt werden und anschließend auf dem Display 19 der Ausschuss A als solcher markiert werden.
-
Diese drei Schritte können vom Bediener durchgeführt werden oder von der Steuerung, falls diese über eine ausreichend gute automatische Ausschuss-Erkennung, zum Beispiel mittels an die Kamera 13 angeschlossener Bildverarbeitung, verfügt.
-
Die Steuerung kann jedoch eine von ihr als Ausschuss vermutete Portion lediglich als Hinweis an den Bediener auf dem Display 19 markieren - dann vorzugsweise in einer anderen Darstellungsart als die bereits sicher als Ausschuss markierten Portionen - und die endgültige Entscheidung dem Bediener überlassen, der diese Hinweis-Markierung durch ein weiteres berühren oder anklicken mit dem Cursor bestätigen muss.
-
Anschließend muss der Ausschuss A, der im Display 19 markiert wurde, vom Einleger 21 genommen werden, also abgeräumt werden, was in aller Regel der Bediener durchführt, da eine automatische, mechanische Entfernung mittels zum Beispiel eines Roboters oder eines Schiebers aufwendig ist und das Risiko des Zurücklassens von Resten auf dem Einleger 21 in sich birgt.
-
Danach bestätigt der Bediener, dass der Ausschuss A vollständig abgeräumt wurde, also aller auf dem Display 19 markierter Ausschuss von dem Einleger 21 entfernt wurde.
-
Daraufhin kann der Einleger 21 wieder gestartet werden, wobei der Zeitpunkt entweder vom Bediener festgelegt wird, indem er etwa hierfür einen separaten Start-Knopf drückt oder der Einleger wird von der Steuerung automatisch gestartet, meist unmittelbar nachdem oder um einen festgelegten Zeitversatz nachdem die Bestätigung über das vollständige Abräumen des Ausschusses A in die Bedieneinheit 20 eingegeben wurde.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Aufschneide-Maschine, Slicer
- 1*
- Steuerung
- 2
- Grundgestell
- 3
- Messer
- 3'
- Rotationsachse
- 3"
- Messerebene, Schneidebene
- 3a
- Schneidkante
- 4
- Überwachungsbereich
- 5
- Schneidbrille
- 6
- Brillenöffnung
- 7
- Schneideinheit
- 8
- obere Produktführung, oberes Führungsband
- 9
- untere Produktführung, unteres Führungsband
- 10
- Durchlaufrichtung durch Maschine, Längsrichtung
- 10'
- Zufuhrrichtung
- 11
- 1. Querrichtung (Breite Transporteinheit)
- 12
- 2. Querrichtung, Vertikale
- 13
- Soll-Portionslänge
- 14
- Soll-Portionsbreite
- 15L, 15R
- Soll-Randabstand
- 16
- Soll-Längsabstand
- 17
- Abförder-Einheit
- 17a, b, c
- Portionier-Band, Abförderer
- 18
- Bedienelement
- 19
- Display
- 20
- Bedieneinheit
- 21
- Einleger
- 21A, B, C
- Förderer
- 22
- Muldenband
- 23.1, 23.2
- Darstellungsbereich
- 100
- Verpackungsmaschine
- 500
- Verpackungs-Vorrichtung
- A
- Ausschuss
- K
- Kaliber
- M
- Mulde, Verpackungs-Mulde
- P
- Portion
- R
- Rand
- S
- Scheibe
