DE202013012044U1 - High-speed device for accurate and automatic sorting - Google Patents
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- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/16—Sorting according to weight
- B07C5/32—Sorting according to weight with associated check-weighing means
Abstract
Kombination aus einer automatischen Gewichtsprüfungswaage (20) und einer Sortiermaschine (10), in der die Gewichtsprüfungswaage (20) jeweils das Gewicht durchlaufender, zu sortierender Produkte bestimmt und an die Sortiermaschine (10) übermittelt, und die Sortiermaschine (10) entsprechend voreingestellten Gewichtsbereichen die Sortierung der betreffenden Produkte nach Gewicht vornimmt, wobei jeder Gewichtsbereich einer Aussonderungsvorrichtung (301 bis 304) entspricht, die jeweils aufgrund automatischer Berechnung zu geeigneter Zeit zum Öffnen und Zurücknehmen betätigbar ist.Combination of an automatic weight checkweigher (20) and a sorting machine (10), in which the weight checkweigher (20) determines the weight of continuous products to be sorted and transmits them to the sorting machine (10), and the sorting machine (10) corresponding to preset weight ranges Sorting of the products in question by weight, each weight range corresponds to a screening device (301 to 304), which is actuated respectively due to automatic calculation at the appropriate time for opening and closing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitseinrichtung zur genauen und automatischen Sortierung.The present invention relates to a high-speed device for accurate and automatic sorting.
Betriebe der Geflügel- und Fischereibranche sortieren ihre Produkte wie Hühnerkeulen, Hühnerflügel oder Tiefkühlfisch seit langer Zeit nach Gewicht. Die Sortierung erfolgt hierbei hauptsächlich auf eine der beiden nachstehend aufgeführten Vorgehensweisen.Farmers of the poultry and fishing industry have been sorting their products like chicken legs, chicken wings or frozen fish for a long time by weight. The sorting is carried out mainly on one of the two procedures listed below.
Bei der ersten Vorgehensweise wird das Bedienpersonal damit beauftragt, mittels elektronischer Waagen die manuelle Sortierung vorzunehmen. Diese Vorgehensweise erfordert Bedienpersonal in großem Umfang, weist dabei eine geringe Effizienz auf und wegen der durch Augenschein erfolgenden Beurteilung des Gewichts kann es zu menschlichen Fehlern kommen.In the first procedure, the operator is instructed to perform the manual sorting by means of electronic scales. This approach requires operators on a large scale, has a low efficiency and because of the visual assessment of the weight can lead to human error.
Bei der zweiten Vorgehensweise werden halbautomatische Anlagen für die Sortierung verwendet, wobei die Bedienung kompliziert ist und nach der Veränderung gewisser Produktparameter eine erneute Einstellung der betreffenden Anlagen erforderlich ist.The second approach uses semi-automatic sorting equipment, which is complicated to operate and requires the equipment to be readjusted after changing certain product parameters.
Im Zuge der gestiegenen Personalarbeitskosten besteht bei den Unternehmen dringender Bedarf an Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen durch neue Einrichtungen, wobei gleichzeitig menschliche Fehler durch übermäßige Beteiligung von Bedienpersonal vermieden werden.As labor costs increase, companies have an urgent need for cost savings and efficiency gains from new facilities, while avoiding human error through excessive involvement of operators.
Bezüglich der vorstehend aufgeführten Probleme stellt die vorliegende Erfindung eine Hochgeschwindigkeitseinrichtung zur genauen und automatischen Sortierung bereit, bei welcher zwei Anlagen in Kombination Verwendung finden, nämlich eine automatische Gewichtsprüfungswaage sowie eine Sortiermaschine. Die Gewichtsprüfungswaage kann das korrekte Gewicht jedes Produkts bestimmen und übermittelt dieses Gewicht an die Sortiermaschine. Die Sortiermaschine nimmt entsprechend den zuvor eingestellten Gewichtsbereichen die Sortierung der betreffenden Produkte nach Gewicht vor. Jeder Gewichtsbereich entspricht einer Aussonderungsvorrichtung, wobei die Produkte beim Durchlaufen der dem betreffenden Gewicht entsprechenden Aussonderungsvorrichtung durch Schwingbewegungen sortiert werden.In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a high-speed sorting and accurate sorting apparatus using two equipments in combination, namely, an automatic weight checker and a sorting machine. The weight check scale can determine the correct weight of each product and sends that weight to the sorting machine. The sorting machine presets the sorting of the respective products by weight according to the previously set weight ranges. Each weight range corresponds to a sorting device, wherein the products are sorted by swinging movements as they pass through the sorting device corresponding to the relevant weight.
Zur praktischen Verwirklichung der vorstehend aufgeführten Zielsetzung offenbart die vorliegende Erfindung eine Hochgeschwindigkeitseinrichtung zur genauen und automatischen Sortierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Schritte ausführt:
Schritt 1, wobei die Eingabe der Länge LP und der Durchführungsmenge N der zu sortierenden Produkte sowie der Längen L1 und L2 des Wiegeabschnitts und des Transportabschnitts der Gewichtsprüfungswaage erfolgt;
Schritt 2, wobei die Messung der Zeiten t1, t2 und t3 der zu sortierenden Produkte von der Startposition und der Endposition der Gewichtsprüfungswaage sowie der Startposition der Sortiermaschine erfolgt, um die Geschwindigkeit V1 der Gewichtsprüfungswaage zu erhalten mittels der Formel: V1 = L1/(t2 – t1);
Schritt 3, wobei das Wiegen der zu sortierenden Produkte erfolgt und gemäß dem Gewicht die Festlegung der Aussonderungsvorrichtung für die entsprechende Aktion erfolgt;
Schritt 4, wobei eine Beurteilung erfolgt, ob zwischen der Gewichtsprüfungswaage und der Sortiermaschine ein Verlust von zu sortierender Produkte erfolgte, wobei im Falle eines erfolgten Verlustes ein Übergang zu Schritt 1 erfolgt, und wobei im Falle eines nicht erfolgten Verlustes ein Übergang zu Schritt 5 erfolgt;
Schritt 5, wobei entsprechend der Durchführungsmenge N die Zeit t5 der Beibehaltung der Aussonderungsvorrichtung der zu sortierenden Produkte erhalten wird und anhand der nachstehend aufgeführten Gleichung die Geschwindigkeit V2 der Sortiermaschine erhalten wird:
wobei es sich bei td um die Verzögerung von Software und elektrischen Elementen sowie um die Zeit der Aktionen von Zylinder und mechanischen Konstruktionen handelt, während es sich bei L3 um die Länge zwischen der Startposition und der Endposition der Sortiermaschine und bei F um den Korrekturfaktor handelt.For the practical achievement of the above-mentioned object, the present invention discloses a high-speed device for accurate and automatic sorting, characterized in that it carries out the following steps:
Step 2, wherein the measurement of the times t 1 , t 2 and t 3 of the products to be sorted from the start position and the end position of the weight check weigher as well as the start position of the sorting machine to obtain the speed V 1 of the weight check weigher by means of the formula: V 1 = L 1 / (t 2 -t 1 );
Step 3, wherein the weighing of the products to be sorted takes place and according to the weight, the determination of the screening device for the corresponding action takes place;
Step 4, wherein a judgment is made as to whether there has been a loss of products to be sorted between the weighting weigher and the sorting machine, in case of a loss, a transition is made to
Step 5, wherein according to the execution amount N, the time t 5 of maintaining the rejection device of the products to be sorted is obtained and the speed V 2 of the sorting machine is obtained by the following equation:
where t d is the delay of software and electrical elements as well as the time of actions of cylinder and mechanical constructions, while L 3 is the length between the start position and the end position of the sorter and F is the correction factor is.
Bevorzugt wird für td 100 ms vorgesehen.Preferably, 100 ms is provided for t d .
Bei der vorliegenden Anmeldung erfolgt eine automatische Berechnung und Festlegung, um die entsprechende Aussonderungsvorrichtung zu geeigneter Zeit zu öffnen und zurückzunehmen, damit gewährleistet ist, dass sämtliche Produkte mit hoher Geschwindigkeit genau sortiert und ausgesondert werden können.In the present application, an automatic calculation and determination is made to open the appropriate disposal device at a suitable time and take back, so as to ensure that all products can be sorted and sorted out at high speed.
Anhand der beigefügten Abbildungen kann ein Fachmann des betreffenden technischen Gebietes im Folgenden aus der detaillierten Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung die vorstehend aufgeführten und weiteren Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung entnehmen.With reference to the attached drawings, a person skilled in the relevant technical field can now turn to the detailed description of the device according to the invention, the above-listed and other objectives, features and advantages of the present invention.
Wie aus den
An dem Gestell der Sortiermaschine
Außerdem erfolgt nach Veränderung der Durchführungsgeschwindigkeit und (oder) der Produktlänge LP der zu sortierenden Produkte durch die interne Software der Sortiermaschine
Wie aus der
Die Betriebsgeschwindigkeit der Gewichtsprüfungswaage
Wenn ein Produkt von der Gewichtsprüfungswaage
Am Punkt B hat die Gewichtsprüfungswaage
Theoretisch ist die Zeit des Erreichens von Punkt C durch die Produkte wie nachstehend aufgeführt:
Bei Annäherung an die Zeit t3 misst die Steuerungsvorrichtung der Sortiermaschine
Durch die Gleichung (1) kann die Sortiermaschine
Durch die Gleichung (2) erfolgt gleichzeitig eine Messung der Signale der optisch-elektronischen Sensorvorrichtungen am Punkt C, so dass eine Abstimmung des Gewichts auf entsprechende Produkte erfolgen kann. Dies bedeutet, dass wenn zu der durch die Gleichung (2) erhaltenen Zeit t3 kein Signal der optisch-elektronischen Sensorvorrichtung bei Punkt C empfangen wird, dies bedeutet, dass es zwischen B und C zu Verlust von Produkten gekommen ist. Nunmehr passen Gewicht und entsprechende Produkte nicht mehr zusammen und es erfolgt kein Übergang zu dem Aktionsablauf der nachfolgenden Aussonderungsvorrichtungen mehr. Wenn hingegen zu der durch die Gleichung (2) erhaltenen Zeit t3 ein Signal der optisch-elektronischen Sensorvorrichtung bei Punkt C empfangen wird, bedeutet dies, dass Gewicht und entsprechende Produkte zusammen passen. Auf diese Weise wird verhindert, dass an der Gewichtsprüfungswaage
Wenn die Sortiermaschine
Der Betriebsablauf der Aussonderungsvorrichtungen
- (1)
Öffnen der Aussonderungsvorrichtungen 301 ,302 ,303 ,304 . DieSteuerungsvorrichtung der Sortiermaschine 10 gibt ein hohes elektrisches Potential aus, das elektromagnetische Ventil bewirkt Leitung und der Zylinder wird ausgeschoben. Die für das Öffnen benötigte Zeit ist td, wobei es sich bei td um die Verzögerung von Software und elektrischen Elementen sowie um die Zeit der Aktionen von Zylinder und mechanischen Konstruktionen handelt. td kann durch experimentelle Messungen festgelegt werden, beispielsweise beträgt td ungefähr 100 ms. Daher muss das Steuerungssignal entsprechend vorzeitig ausgegeben werden. - (2) Zeit t5 der Beibehaltung der
Aussonderungsvorrichtungen 301 ,302 ,303 ,304 nach Öffnen. Die Aussonderungsvorrichtungen müssen mit dem Zurücknehmen warten, bis die Produkte vollständig in den Aussonderungsbereich eingegangen sind, weil nur so die korrekte Aussonderung der Produkte gewährleistet werden kann. t5 erfährt Veränderungen im Zuge von Produktlänge LP und Geschwindigkeit V2 der Sortiermaschine. - (3)
Zurücknehmen der Aussonderungsvorrichtungen 301 ,302 ,303 ,304 . Die Steuerungsvorrichtung der Sortiermaschine gibt ein niedriges elektrisches Potential aus, das elektromagnetische Ventil schließt und der Zylinder wird zurückgezogen. Die Zeit für das Zurücknehmen und Zeit für das Öffnen sind ähnlich, beispielsweise beträgt td ungefähr 100 ms.
- (1) Opening the
screening devices 301 .302 .303 .304 , The control device of the sortingmachine 10 emits a high electrical potential, the electromagnetic valve causes line and the cylinder is ejected. The time required for opening is t d , where t d is the delay of software and electrical elements as well as the time of actions of cylinder and mechanical constructions. t d can be determined by experimental measurements, for example, t d is about 100 ms. Therefore, the control signal must be output prematurely accordingly. - (2) time t 5 of retention of the
screening devices 301 .302 .303 .304 after opening. The screening devices must wait until the products have been completely returned to the disposal area, as this is the only way to guarantee the correct disposal of the products. t 5 experiences changes in the course of product length L P and speed V 2 of the sorting machine. - (3) Withdrawal of
disposal devices 301 .302 .303 .304 , The control device of the sorter outputs a low electrical potential, which closes the electromagnetic valve and the cylinder is retracted. The time for the reset and time for opening are similar, for example, t d is about 100 ms.
Die Durchführungsmenge N der Produkte (pro Minute durchgeführte Anzahl Stücke N, die Produktlänge LP, die für einfaches Öffnen oder Zurücknehmen der Aussonderungsvorrichtungen benötigte Zeit td und der Abstand L3 von Punkt C bis D. N, LP und L3 können am Bildschirm der Steuerungsvorrichtung eingestellt werden.The quantity N of the products (number of pieces N carried out per minute, the product length L P , the time t d required for easy opening or canceling of the rejection devices, and the distance L 3 from point C to D. N, L P and L 3 can be determined at Screen of the control device can be adjusted.
Aus den vorstehend aufgeführten Informationen kann die für ein einzelnes Produkt benötigte Zeit erhalten werden, nämlich:
Hierbei ist t die von den Aussonderungsvorrichtungen für eine vollständige Aktion durchschnittlich benötigte Zeit, und t vermindert um die für Öffnen und Zurücknehmen der Aussonderungsvorrichtung benötigten Zeit ist die Beibehaltungszeit t5. Die Beibehaltungszeit der Aussonderungsvorrichtungen erfährt Veränderungen im Zuge von Veränderungen der Durchführungsmenge N.Here, t is the average time required by the segregating devices for a complete action, and t less the time required to open and return the segregating device is the retention time t 5 . The retention time of the disposal devices undergoes changes in the course of changes in the execution amount N.
Durch eine Analyse des Betriebsablaufs der Aussonderungsvorrichtungen kann erhalten werden:
In der Gleichung (4), ist
Durch Kombination von Gleichung (3) und (4) wird erhalten:
Hierbei sind N, td, LP und F (Korrekturfaktor) bekannte variable Größen, während es sich bei t5 und V2 um unbekannte variable Größen handelt. td und F sind feste Werte.Here, N, t d , L P and F (correction factor) are known variable quantities, while t 5 and V 2 are unknown variable quantities. t d and F are fixed values.
Somit kann durch Auflösung der Gleichung die Geschwindigkeit V2 der Sortiermaschine
Nach der Messung von Produkten am Anfangspunkt C der Sortiermaschine
Bei einer angenommenen erhaltenen Beurteilung der Sortiermaschine für das Gewicht mit Zugehörigkeit für den Bereich 1, erfolgt Aktion der am Punkt D befindlichen ersten Aussonderungsvorrichtung. Die Länge vom Anfangspunkt der Sortiermaschine
Hierbei ist
Bei einem Idealzustand hat die Aussonderungsvorrichtung bei Bewegung der Produkte zu Punkt D gerade eben geöffnet. Dies bedeutet, dass die Aussonderungsvorrichtung bei noch nicht zu Punkt D bewegtem Produkt für td vorzeitig öffnen muss.In an ideal state, the screening device has just just opened when moving the products to point D. This means that if the product has not yet moved to point D, the rejection device must prematurely open for t d .
Bei einer angenommenen erhaltenen Beurteilung der Sortiermaschine für das Gewicht mit Zugehörigkeit für andere Bereiche muss ein anderer Abstand hinzugefügt werden, wobei jedoch das Prinzip der Berechnung von t4 und t5 unverändert bleibt.Assuming an obtained judgment of the sorting machine for the weight belonging to other ranges, a different distance must be added, but the principle of calculation of t 4 and t 5 remains unchanged.
Durch die vorstehend aufgeführte Analyse kann direkt bei Festlegung von N, LP und L3 die automatische Berechnung von V2, t4 und t5 erfolgen. Diese Parameter gewährleisten, dass sämtliche Produkte mit hoher Geschwindigkeit und genau sortiert und ausgesondert werden können.By the above-mentioned analysis, the automatic calculation of V 2 , t 4 and t 5 can be made directly when N, L P and L 3 are set. These parameters ensure that all products can be sorted and sorted out at high speed and accurately.
Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Sortiermaschinen wird eine neue Einrichtung zur Sortierung von Produkten bereitgestellt, wobei durch die Kombination von Mechanik, Elektrik und Software die Funktionen der Sortierung mit hoher Geschwindigkeit verwirklicht werden – beispielsweise können pro Minute mehr als 200 Produkte sortiert werden. Die Verwendung der vorliegenden Erfindung ist bequem, sicher und zuverlässig, wobei durch wenige Einstellungen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle (Bildschirm der Steuerungsvorrichtung) die automatische Anpassung an Veränderungen von Geschwindigkeit, Durchführungsrate usw. erfolgt und somit menschliche Arbeit in großem Umfang ersetzt werden kann.By applying the present invention to sorting machines, a new device for sorting products is provided whereby the combination of mechanics, electrics and software realizes the high speed sorting functions - for example, more than 200 products can be sorted per minute. The use of the present invention is convenient, safe and reliable, with few adjustments to the man-machine interface (screen of the control device) to automatically adapt to changes in speed, rate of execution, etc., thus replacing human labor on a large scale ,
Durch die vorliegende Erfindung erfolgt die Bereitstellung einer automatischen Einrichtung zur Sortierung mit drei optisch-elektronischen Sensorvorrichtungen, wobei mit automatischer Berechnung und Festlegung durch die Steuerungsvorrichtung, zu geeigneter Zeit Öffnen und Zurücknehmen der entsprechenden Aussonderungsvorrichtungen erfolgen und gewährleistet wird, dass die Produkte sämtlich mit hoher Geschwindigkeit und genau sortiert und ausgesondert werden können.The present invention provides an automatic sorting apparatus comprising three opto-electronic sensor devices, with automatic calculation and determination by the control device, at appropriate time, opening and withdrawing the respective rejection devices, and ensuring that the products are all at high speed and can be sorted and sorted out exactly.
Vorstehend aufgeführt erfolgte eine Beschreibung bevorzugter praktischer Ausführungsbeispiele, um einem Fachmann des betreffenden technischen Gebietes die Verwendung beziehungsweise Nutzung der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Für einen Fachmann des betreffenden technischen Gebietes sind verschiedene Modifizierungen dieser praktischen Ausführungsbeispiele ersichtlich und das hier beschriebene Gesamtprinzip kann auf andere praktische Ausführungsbeispiele angewendet werden, ohne dass es hierzu Kreativität bedürfte. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten praktischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst einen weitest gehenden Bereich gemäß den hier offenbarten Prinzipien und neuen Merkmalen.In the foregoing, a description has been given of preferred practical embodiments to enable a person skilled in the relevant technical field to use or to use the present invention. Various modifications of these practical embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the overall principle described herein may be applied to other practical embodiments without the need for creativity. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated practical embodiments, but includes a broadest scope according to the principles and novel features disclosed herein.
Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung ein genaues automatisches Hochgeschwindigkeitssystem zur Sortierung, mit dem durchführbar ist:
Eingabe der Länge LP und der Durchführungsmenge N der zu sortierenden Produkte sowie der Längen L1 und L2 des Wiegeabschnitts und des Transportabschnitts der Gewichtsprüfungswaage (
Messung der Zeiten t1, t2 und t3 der zu sortierenden Produkte von der Startposition und der Endposition der Gewichtsprüfungswaage (
Wiegen der zu sortierenden Produkte und Festlegung der Aussonderungsvorrichtung (
Beurteilung, ob zwischen der Gewichtsprüfungswaage (
entsprechend der Durchführungsmenge N Erhalt der Zeit T5 der Beibehaltung der Aussonderungsvorrichtung (
Berechnung der Öffnungszeit T4 der Aussonderungsvorrichtung (
Aktion der Aussonderungsvorrichtung (
Input of the length LP and the execution quantity N of the products to be sorted as well as the lengths L1 and L2 of the weighing section and the transport section of the weight check scale (
Measurement of the times t1, t2 and t3 of the products to be sorted from the start position and the end position of the weight check scale (
Weighing of the products to be sorted and determination of the screening device (
Judgment, whether between the weight check scale (
according to the execution amount N, obtaining the time T5 of retaining the weeding device (
Calculation of the opening time T4 of the disposal device (
Action of the screening device (
Es erfolgt eine automatische Berechnung und Festlegung, um die entsprechende Aussonderungsvorrichtung (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Transportbandconveyor belt
- 1010
- Sortiermaschinesorting machine
- 2020
- GewichtsprüfungswaageWeight check scale
- 301, 302, 303, 304301, 302, 303, 304
- Aussonderungsvorrichtungenseparation devices
- NN
- DurchführungsmengeImplementing amount
- tt
- durchschnittlich benötigte Zeit für eine vollständige Aktion der Aussonderungsvorrichtungaverage time required for a complete action of the screening device
- t1 t 1
- Zeit des Erreichens von Punkt ATime of reaching point A.
- t2 t 2
- Zeit des Erreichens von Punkt BTime of reaching point B
- t3 t 3
- Zeit des Erreichens von Punkt CTime of reaching point C
- t4 t 4
- Öffnungszeit der AussonderungsvorrichtungOpening time of the screening device
- t5 t 5
- Beibehaltungszeit der AussonderungsvorrichtungRetention time of the screening device
- td t d
- benötigte Zeit für ein einfaches Öffnen oder Zurücknehmen der Aussonderungsvorrichtungneeded time for easy opening or removal of the disposal device
- LP L P
- Produktlängeproduct length
- L1 L 1
- Länge der GewichtsprüfungswaageLength of the weight check scale
- L2 L 2
- Länge des TransportabschnittsLength of the transport section
- L3 L 3
- Länge der SortiermaschineLength of the sorting machine
- V1 V 1
- Transportgeschwindigkeit des Wiegeabschnitts der GewichtsprüfungswaageTransport speed of the weighing section of the weight check scale
- V2 V 2
- Transportgeschwindigkeit des Transportabschnitts der GewichtsprüfungswaageTransport speed of the transport section of the weight check scale
- V3 V 3
- Transportgeschwindigkeit der SortiermaschineTransport speed of the sorting machine
- FF
- Korrekturfaktorcorrection factor
Claims (4)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R123 | Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |