EA008910B1

EA008910B1 - Система для вращения продуктов, имеющих неправильную геометрическую форму

Info

Publication number: EA008910B1
Application number: EA200602030A
Authority: EA
Inventors: Финн Мог Буш
Original assignee: К.Й. Маскинфабрикен А/С
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2007-08-31
Also published as: EA200602030A1; EP1755992B1; ATE414028T1; DK1755992T3; WO2005105626A1; EP1755992A1; US20090000917A1; DE602005011003D1

Abstract

Раскрывают систему для вращения продуктов (11) неправильной геометрической формы, содержащую систему вращения, содержащую фиксирующую часть, имеющую множество отдельно перемещаемых стержней (2), выполненных с возможностью вхождения в контакт с продуктом (11), тем самым по меньшей мере, по существу, закрепляя продукт (11) по отношению к фиксирующей части, и средство (8) для вращения фиксирующей части и, тем самым, вращения закрепленного продукта (11), с отдельно заданным углом вращения вокруг оси вращения. Система также содержит средство для определения ориентации каждого продукта (11) при поступлении в систему. Система управления управляет системой вращения и оперативно связана со средством определения ориентации. Система управления выполнена с возможностью определения угла вращения в соответствии с ориентацией и с возможностью управления системой вращения, соответственно. Согласно способу вращения продукта определяют ориентацию продукта, например, при помощи средств технического зрения, и продукт вращают, чтобы обеспечить его нужную ориентацию.

Description

Изобретение относится к системе для вращения продуктов, имеющих неправильную геометрической форму, выполненной с возможностью вращения продуктов на индивидуально заданный угол поворота. Индивидуально заданный угол поворота можно определить по расположению продукта при его поступлении в систему.

Изобретение также относится к транспортерной системе, содержащей упомянутую систему, и к способу вращения продуктов неправильной геометрической формы.

Уровень техники

Для производственных линий переработки продукции нередко необходимо, чтобы продукты поступали в заданном положении и/или расположении для обеспечения возможности последующей автоматической или ручной переработки в эргономически оптимальном положении.

Существуют несколько видов вращающих устройств, подходящих для вращения продуктов, имеющих единообразную и правильную геометрическую форму. Они относятся ко многим производственным участкам, например перед автоматическими системами укладки грузов на поддоны, в которых поворот продуктов может обеспечить создание нужного расположения продуктов на получаемом при этом поддоне. За счет этого поддон используется в максимальной возможной степени, и он относительно стабилен, так как между отдельными слоями на поддоне образуется стабилизирующая связь.

Эти поворотные устройства часто имеют подъемное устройство, перемещаемое снизу, и фиксирующее устройство, перемещаемое сверху. При этом продукт можно вращать, когда он поднят над транспортирующим средством путем вращения подъемного средства и/или фиксирующего средства.

Поворот продуктов неправильной геометрической формы может потребоваться в производственных линиях, применяемых в разных отраслях, например в таких предприятиях пищевой промышленности, как бойни.

С повышением уровня автоматизации и ввиду возрастающего внимания к эргономике важно, чтобы такие продукты, как отрубы туши, поступали на последующий этап переработки на производственной линии в нужной ориентации и в нужном положении, тем самым обеспечивая возможность проведения автоматического процесса с оптимальной производительностью или ручного процесса эргономически сообразным способом.

Последующий процесс, например автоматическое срезание шкурки, когда лярд срезается с мяса, и правильное позиционирование продукта по отношению к оборудованию срезания, имеет главное значение для правильной переработки с высоким выходом продукции. В настоящее время продукты позиционируют вручную перед этим оборудованием.

Другим последующим процессом может быть подвешивание кусков продуктов на стержнях с крюками (так называемой стойке с крючьями) для последующего транспортирования или промежуточного хранения. В настоящее время куски продукта поворачивают вручную, чтобы их можно было подвесить на стержнях с крючьями (стойках с крючьями). Это тяжелая ручная работа, так как эти куски продукта обычно очень тяжелые.

Для работы бойни всё в большей степени требуется правильная ориентация и позиционирование кусков продукта для последующего процесса на производственной линии, чтобы автоматический процесс можно было выполнять оптимально или чтобы выполняемый вручную процесс был эргономически оптимальным.

При этом требуется, чтобы перерабатывающее оборудование было гигиеническим, чтобы оборудование можно было легко чистить, т.е. нетрудно и недорого.

Сущность изобретения

Цель изобретения заключается в создании системы для вращения продуктов неправильной геометрической формы, выполненной с возможностью обеспечения правильного позиционирования и ориентации поступающего продукта перед тем, как он проследует для дальнейшей переработки.

Изобретение также направлено на создание системы для вращения продуктов неправильной геометрической формы, которая по сравнению с системами известного уровня техники повысит эргономические характеристики возможной ручной последующей обработки продуктов.

Еще одна цель изобретения заключается в создании транспортерной системы для работы с продуктами неправильной геометрической формы, при использовании которой доля необходимого ручного труда будет сведена к минимуму.

Согласно первому аспекту изобретения эти и прочие цели достигаются за счет создания системы для вращения продуктов неправильной геометрической формы, содержащей систему вращения, имеющую фиксирующую часть с множеством отдельно перемещаемых стержней, входящих во взаимодействие с продуктом, в результате чего продукт, по меньшей мере, по существу, закрепляется относительно фиксирующей части; и средство для вращения фиксирующей части, а в результате и закрепленного продукта, с отдельно заданным углом поворота вокруг оси вращения;

средство, определяющее расположение каждого продукта при поступлении его в систему; и систему управления для управления системой вращения, причем упомянутая система управления оперативно связана со средством определения расположения и определяет угол поворота на основании

- 1 008910 упомянутого расположения и осуществляет соответствующее управление системой вращения.

Согласно второму аспекту изобретения упомянутые и прочие цели достигаются за счет создания способа поворота продукта, согласно которому определяют расположение продукта, сравнивают расположение продукта с заданным расположением, на основании упомянутого сравнения определяют угол поворота, необходимый для получения заданного расположения, и вращают продукт в соответствии с углом поворота.

При вращении продукта также перемещают фиксирующую часть, содержащую множество стержней, во взаимодействие с продуктом, в результате чего, по меньшей мере, по существу, закрепляют продукт относительно фиксирующей части, и вращают фиксирующую часть в соответствии с углом поворота.

При использовании системы и/или способа согласно настоящему изобретению, поскольку поступающие продукты вращают для придания им заданного положения и ориентаций автоматически, то требуемые этапы ручной обработки значительно сокращаются, и при этом улучшаются эргономические показатели. Также обеспечивается то преимущество, что продукты позиционируют таким образом, что оптимизируется производительность последующих автоматических или ручных процессов.

Система вращения содержит средства для вхождения во взаимодействие с продуктами. Они могут быть, например, одним стержнем или несколькими стержнями, например, по меньшей мере, по существу, вертикальными стержнями, которые можно расположить в ряд. В предпочтительном варианте осуществления ряд средств вхождения во взаимодействие, предпочтительно, стержней образует овальный, круглый или многоугольный периметр, чтобы средства вхождения во взаимодействие могли воздействовать на продукты с нескольких разных направлений.

Каждый из стержней можно выполнить с возможностью перемещения, по меньшей мере, по существу, во взаимно параллельных направлениях. В предпочтительном осуществлении продукт, который подлежит его вращению, находится, по меньшей мере, по существу, на горизонтальной плоской поверхности. В этом случае целесообразно, чтобы стержни были подвижными, по меньшей мере, по существу, в вертикальном направлении, т. е. подвижными в направлении, по меньшей мере, по существу, перпендикулярном к плоскости, определяемой поверхностью, на которой находятся продукты. Либо направление перемещения стержней может образовывать любой другой соответствующий угол с поверхностью, на которой находятся продукты.

Угол поворота может также быть, по меньшей мере, по существу, параллельным направлению перемещения стержней.

В предпочтительном осуществлении стержни расположены таким образом, что их концевые части формируют некоторый рисунок, причем упомянутый рисунок содержит по меньшей мере часть по меньшей мере одного круга. Этот рисунок может быть, например, одним или несколькими полными кругами и/или одной или несколькими частями одного или нескольких кругов. Частью круга может быть, например, полукруг, четверть круга или часть, закрывающая произвольную нужную угловую часть круга. Если присутствуют два или более кругов/частей кругов, то они могут быть расположены относительно друг друга таким образом, что они образуют по меньшей мере часть по меньшей мере двух, по существу, концентрических кругов. Либо круги могут быть расположены таким образом, что круги не будут налагаться полностью друг на друга, либо они будут пересекаться друг с другом или иметь взаимное расположение по касательной.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения ряд стержней расположен, по меньшей мере, по существу, вертикально по кругу таким образом, что продукт будет зафиксирован по меньшей мере, по существу, в вертикальном положении по меньшей мере двумя направляющими дисками, имеющими направляющие отверстия для стержней. Направляющие диски предпочтительно неподвижно установлены, по меньшей мере, по существу, перпендикулярно, по меньшей мере, по существу, к вертикальной оси вращения таким образом, что вращение оси вызывает, по меньшей мере, по существу, горизонтальное вращение направляющих дисков и, тем самым, вращение вертикальных стержней вокруг центральной точки круга, который они описывают. При использовании нескольких рядов стержней они расположены в форме, по меньшей мере, по существу, концентрических кругов. Эта система может быть предпочтительно установлена над конвейером.

Габарит(ы) кругового(ых) ряда(ов), на котором(ых) установлены стержни, и также число круговых рядов и число стержней в круговом(ых) ряде(ах), будет(ут) зависеть от поворачиваемого(ых) продукта(ов). Если используются, по меньшей мере, по существу, концентрические круговые ряды стержней, то можно будет поворачивать продукты со значительными взаимными изменениями геометрических габаритов.

Либо стержни можно расположить таким образом, чтобы их концевые части образовывали другой рисунок, например овал, многоугольник, прямую линию, звезду, и/или части одной или нескольких таких рисунков. Стержни можно даже произвольно распределить по данной площади.

- 2 008910

Система может также содержать средство для перемещения стержней. Средство для перемещения стержней можно выполнить с возможностью перемещения им каждого стержня, по меньшей мере, по существу, в вертикальном направлении, например, как упомянуто выше.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения средство для перемещения стержней содержит концевую часть, установленную на каждом стержне, и по меньшей мере одну подъемную часть, которая зацепляет, по меньшей мере, некоторые концевые части, чтобы перемещать, по меньшей мере, некоторые стержни.

Концевой частью может быть, например, кольцевой или цилиндрический диск, наружный диаметр которого будет больше стержней. Подъемной частью, в этом случае, является подъемное кольцо, наружный диаметр которого меньше диаметра круга или части круга, определяемой стержнями, но крупнее диаметра круга, определяемого внутренней частью колец/дисков, которые установлены на соответствующих стержнях. Это подъемное кольцо поэтому сможет зацеплять несколько колец/дисков, и когда подъемное кольцо будет перемещаться вверх, то стержни будут соответственно также перемещаться вверх.

Если стержни образуют по меньшей мере часть двух концентрических кругов, то внутренний диаметр подъемного кольца должен быть крупнее наружного граничного круга внутреннего ряда вертикальных стержней и меньше наружного граничного круга концевых колец/дисков, установленных на вертикальных стержнях. При этом одно подъемное кольцо может одновременно зацеплять концевые кольца/диски, относящиеся к обоим кругам, и поэтому обеспечивается возможность подъема стержней из обоих кругов одновременно. Аналогично, прочие ряды стержней можно установить таким образом, что одно подъемное кольцо будет обеспечено для каждых двух рядов стержней.

Фиксирующая часть может также содержать средство для регулирования расположения стержней. Средство для регулирования расположения стержней можно выполнить с возможностью удерживания стержней, по меньшей мере, по существу, в вертикальном расположении.

Подъемное(ые) кольцо(а) поэтому можно соответствующим образом снабдить, по меньшей мере, по существу, вертикальными направляющими и, по меньшей мере, по существу, вертикальным поднимающим/опускающим средством. Подъемное(ые) кольцо(а) расположено(ы) над верхним направляющим диском и под кольцами/дисками, установленным на стержнях. Когда подъемное(ые) кольцо(а) поднимается(ют), то также будут подниматься и стержни, так как они находятся на нижней части установленных концевых колец/дисков.

Когда подъемное(ые) кольцо(а) опускается(ют), то стержни тоже будут соответственно опускаться под действием силы тяжести. Если один стержень, или несколько стержней, касается продукта, расположенного на конвейере, проходящем под системой, до того как подъемное кольцо будет в самом нижнем своем положении, то опускание этого(их) стержня(ей) будет остановлено, и он/они останутся на продукте, и при этом остальные стержни будут продолжать перемещение к своему самому нижнему положению. При этом продукт будет зафиксирован между некоторым числом стержней таким образом, что продукт будет вращаться одновременно с поворотом оси вращения с неподвижно установленными направляющими дисками. Вращение останавливается, когда продукт дойдет до заданного положения, и тогда подъемное кольцо поднимется с вертикальными стержнями в самое верхнее положение, и продукт на конвейере можно будет транспортировать далее по производственной линии. Ось вращения может быть, соответственно, по меньшей мере, по существу, непрерывно вращаемой, обеспечивая получение нужного угла поворота. За счет этого продукт можно будет повернуть точно в заданное положение.

В любом из описываемых выше вариантов осуществления изобретения стержни можно предпочтительно перемещать при помощи по меньшей мере одного исполнительного механизма. Исполнительным механизмом предпочтительно является вертикальный исполнительный механизм, поднимающий/опускающий стержни, по меньшей мере, по существу, в вертикальном положении.

Система может также содержать конвейер для размещения продуктов; причем конвейер предпочтительно расположен под системой вращения. В этом случае система вращения может быть выполнена с возможностью ее опускания на поступающий продукт, фиксируя и поворачивая продукт.

Средства для определения расположения каждого продукта могут представлять собой оптические средства, например видеокамеру. Поэтому определение расположения продукта можно выполнять так называемыми методами технического зрения.

Система согласно настоящему изобретению может быть составной частью транспортерной системы, например транспортерной системы, образующей часть производственной линии, например производственной линии на бойне. Эта транспортерная система также содержит по меньшей мере один конвейер, расположенный по потоку выше системы, и по меньшей мере один конвейер по потоку ниже системы, чтобы продукты могли поступать в систему и из нее, не требуя при этом выполнения операций ручного труда.

В данном описании термин «выше по потоку» относительно данного пункта производственной линии нужно понимать как пункт производственной линии, в который продукт во время нормальной работы поступил бы до поступления в данный пункт. Аналогично, термин «ниже по потоку» нужно понимать как пункт, в который продукт поступил бы после его поступления в данный пункт.

- 3 008910

Поступающие продукты могут иметь правильное последовательно задаваемое позиционирование, чтобы угол поворота продуктов можно было установить заранее и сообщить о нем в средство управления системой вращения для обеспечения правильного позиционирования продуктов для последующей переработки. Положение остановки продуктов под системой вращения можно определить при обнаружении переднего края или заднего края продукта, и исходя из этого обнаружения, можно вычислить по эмпирическим величинам положение остановки.

Продукты могут поступать в произвольном положении, средства обнаружения будут детектировать это положение при поступлении на систему вращения, и при помощи алгоритма управления можно вычислить угол поворота отдельного продукта, тем самым обеспечив правильное позиционирование продукта на последующей производственной линии. Система детектирования может вести видеозапись поступающего продукта, которая будет сравниваться с заданным позиционированием. Исходя из этого, вычисляется угол поворота и положение, где продукт должен остановиться под системой вращения. Желательно, чтобы положение остановки было положением, при котором центр тяжести продукта был бы в центре вращательного движения, так как при этом будет обеспечено идеальное вращение.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 - горизонтальная проекция сверху стержней с подъемным кольцом и направляющими дисками;

фиг. 2 - поперечное сечение предпочтительного контура системы вращения по линии А-А с фиг. 1 стержни и подъемное кольцо находятся в поднятом положении;

фиг. 3 - поперечное сечение предпочтительного контура системы вращения по линии А-А с фиг. 1 стержни и подъемное кольцо находятся в опущенном положении;

фиг. 4А, 4В и 4С схематически и последовательно иллюстрируют вращение продукта неправильной геометрической формы; и фиг. 5 схематически показывает поворот последовательно поступающих продуктов.

Подробное описание чертежей

Фиг. 1 показывает горизонтальную проекцию сверху системы вращения, в которой направляющие диски 1 и вертикальные стержни 2 расположены в виде кругового ряда. На этом чертеже концевые части вертикальных стержней 2 образуют два концентрических круговых ряда. Подъемное кольцо 3 для перемещения вертикальных стержней 2 показано, по меньшей мере, по существу, в вертикальном направлении.

Фиг. 2 показывает боковую проекцию системы вращения, соответствующей поперечному сечению по линии А-А с фиг. 1. Фиг. 2 для ясности показывает только стержни 2, расположенные справа и слева на поперечном сечении, соответственно. Нужно отметить, что остальные стержни 2, согласно фиг. 1, также присутствуют в системе, показываемой на фиг. 2. Вертикальные стержни 2 подняты в верхнее положение подъемным кольцом 3, на котором установлены вертикальные стержни 2 при помощи смонтированных концевых колец/дисков 4. Подъемное кольцо 3 перемещается посредством исполнительного механизма(ов) 5, и его вертикальные перемещения регулируются направляющими 6. Направляющие диски 1 неподвижно соединены с осью 7 вращения, которая соединена с приводом 8. Под системой вращения установлен конвейер 9 для доставки продуктов.

Фиг. 3 показывает систему вращения с подъемным кольцом 3 в нижнем положении; вертикальные стержни 2 опущены до уровня конвейера 9 под действием силы тяжести.

Фиг. 4А-4С последовательно иллюстрируют вращение продукта 11 неправильной геометрической формы. Продукт 11, согласно фиг. 4А, поступает на предыдущий конвейер 12. Передний и задний края продукта 11 детектируются детектором 10 во время их доставки с конвейера 12 на конвейер 9, т.е. когда продукт 11 перемещается в положение под системой вращения. Продукт 11 останавливается под системой вращения согласно расчету или в заранее эмпирически определенном положении - фиг. 4В. Подъемное кольцо 3 опускается, и вертикальные стержни 2 опускаются под действием силы тяжести. При этом некоторые стержни 2' остаются на продукте 11, и поэтому они не могут продолжать перемещение вниз в более низкое положение. Другие стержни 2, которым не мешает продукт 11, опускаются в свое самое низкое положение. Некоторые стержни 2' при этом остаются на продукте 11, и другие стержни 2 расположены рядом с продуктом 11, в результате чего продукт 11 удерживается полностью опущенными стержнями 2 во время последующего поворота системы вращения, и поэтому продукт 11 будет вращаться с вращением системы вращения. Причем угол поворота, получаемый для продукта 11, будет равен углу поворота системы вращения.

Направляющие диски 1 поворачиваются на заданный или вычисленный угол приводом 8. Тем самым позиционирование продукта 11 после вращения будет правильным по отношению к последующей производственной переработке.

Фиг. 5 показывает поступающие продукты 11, последовательно позиционируемые. В этом примере продукты 11 поступают таким образом, что каждый второй продукт 11 позиционируется одинаково. Продукты 11 уходят из системы вращения на конвейер 13, установленный нужным образом для переработки продуктов 11.

- 4 008910

Claims

1. Система для вращения продуктов (11), имеющих неправильную геометрическую форму, содержащая систему вращения, содержащую фиксирующую часть и средство (8) для вращения фиксирующей части и, тем самым, зафиксированного продукта (11) на индивидуально заданный угол поворота вокруг оси вращения, средство для определения расположения каждого продукта (11) при поступлении в систему, и систему управления для управления системой вращения, при этом упомянутая система управления оперативно связана со средством определения расположения, причем система управления выполнена с возможностью определения угла поворота на основании упомянутого расположения и с возможностью управления системой вращения, соответственно, отличающаяся тем, что фиксирующая часть имеет множество отдельно перемещаемых стержней (2), выполненных с возможностью взаимодействия с продуктом (11), в результате, по меньшей мере, по существу, закрепляя продукт (11) относительно фиксирующей части, при этом стержни (2) расположены таким образом, что их концевые части образуют рисунок, причем упомянутый рисунок представляет собой по меньшей мере часть по меньшей мере одного круга.

2. Система по п.1, в которой каждый стержень (2) выполнен с возможностью перемещения, по меньшей мере, по существу, во взаимно параллельных направлениях.

3. Система по п.2, в которой ось поворота также, по меньшей мере, по существу, параллельна направлению перемещения стержней (2).

4. Система по любому из пп.1-3, в которой стержни (2) расположены таким образом, что их концевые части образуют рисунок, причем упомянутый рисунок представляет собой по меньшей мере части по меньшей мере двух, по меньшей мере, концентрических кругов.

5. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая средство для перемещения стержней (2).

6. Система по п.5, в которой средство для перемещения стержней (2) выполнено с возможностью перемещения каждого стержня (2), по меньшей мере, по существу, в вертикальном направлении.

7. Система по п.6, в которой средство для перемещения стержней (2) содержит концевую часть, установленную на каждом стержне (2), и по меньшей мере одну подъемную часть, выполненную с возможностью зацепления, по меньшей мере, некоторых концевых частей для перемещения, по меньшей мере, некоторых стержней (2).

8. Система по любому из пп.5-7, в которой средство для перемещения стержней (2) содержит по меньшей мере один исполнительный механизм.

9. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой фиксирующая часть также содержит средство (1) для регулирования расположения стержней (2).

10. Система по п.9, в которой средство (1) для регулирования расположения стержней (2) выполнено с возможностью удерживания стержней (2), по меньшей мере, по существу, в вертикальном расположении.

11. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая конвейер (9) для размещения на нем продукта (11), при этом конвейер (9) расположен под системой вращения и система вращения выполнена с возможностью ее опускания на поступающий продукт (11).

12. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой средство для определения расположения каждого продукта (11) имеет оптическое средство.

13. Система по п.12, в которой оптическое средство представляют собой видеокамеру.

14. Транспортерная система, содержащая систему по любому из пп.1-13, в которой по меньшей мере один конвейер расположен по потоку выше системы и по меньшей мере один конвейер расположен по потоку ниже системы.

15. Транспортерная система по п.14, причем упомянутая транспортерная система является составной частью производственной линии.

16. Способ для вращения продукта, при котором определяют расположение продукта;

сравнивают расположение продукта с заданным расположением;

на основании упомянутого сравнения определяют угол поворота, необходимый для получения заданного расположения;

перемещают фиксирующую часть, содержащую множество стержней, во взаимодействие с продуктом, тем самым, по меньшей мере, по существу, закрепляя продукт по отношению к фиксирующей части, причем упомянутые стержни расположены таким образом, что их концевые части образуют рисунок, причем упомянутый рисунок представляет собой по меньшей мере часть по меньшей мере одного круга;

вращают фиксирующую часть в соответствии с углом поворота, тем самым вращая продукт в соответствии с углом поворота.

17. Способ по п.16, при котором расположение продукта определяют при помощи средств технического зрения.

- 5 008910

Фиг. 1 /

о ¹ о

Фиг. 2

Фиг. 3

- 6 008910

Фиг. 4А