NL2004839C2

NL2004839C2 - DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING PIECES OF FOOD ON A TRANSPORT BAND.

Info

Publication number: NL2004839C2
Application number: NL2004839A
Authority: NL
Inventors: Gerko Brink; Cees Dijk
Original assignee: Producon Automatisering B V
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-12

Description

Inrichting en werkwijze voor het bewerken van stukken voedsel op een transportband.Device and method for processing pieces of food on a conveyor belt.

TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDINGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

De uitvinding heeft betrekking op werkwijze en inrichting voor het bewerken van stukken voedsel op een transportband c.q. productdrager, in het bijzonder 5 het insnijden van deeg, meer in het bijzonder stukken gerezen deeg zoals stukken deeg bestemd voor stokbroden, knipbroden, oerbroden, afbakbrood, cake, et cetera.The invention relates to a method and apparatus for processing pieces of food on a conveyor belt or product carrier, in particular the incision of dough, more in particular pieces of proofed dough such as pieces of dough intended for baguettes, cutting breads, primordial breads, bake-off bread, cake , etcetera.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Een inrichting voor het gerobotiseerd in combinatie met ultrasoon 10 doorsnijden van voedselproducten is bekend uit US2006/0260451. Een robot arm is voorzien van een ultrasoon snijapparaat en is ingericht om met het ultrasoon snijapparaat een voedingvoedselproduct volgens een van te voren gedefinieerd patroon te snijden in stukken.A device for roboticizing in combination with ultrasonic cutting of food products is known from US2006 / 0260451. A robot arm is provided with an ultrasonic cutting device and is adapted to cut into pieces a foodstuff food product according to a predefined pattern with the ultrasonic cutting device.

Het insnijden van taai-viskeus, plakkerige deegwaren gebeurt bijvoorbeeld 15 met een mes, met behulp van waterstralen, laser, en een inrichting zoals bekend is uit NL1030279.The incision of viscous viscous, sticky pasta is for instance done with a knife, with the aid of water jets, laser, and a device as is known from NL1030279.

Huidige werkwijze binnen de bakkerij sector geschiedt op twee verschillende manieren namelijk: A) Droge techniek, dat wil zeggen het (handmatig of gemechaniseerd) 20 insnijden in deegstukken met een mes. De positie van insnijding kan variëren doordat enerzijds het deegstuk(product) niet op een vaste positie ligt georiënteerd terwijl er met een gemechaniseerde oplossing altijd op een vast beginpunt wordt ingesneden. Hierdoor ontstaat er verschuiving tussen het product en de vaste positie van insnijden. De kwaliteit van de insnijding is sterk afhankelijk van de afstelling van het snij gereedschap. Wanneer 25 er met de hand wordt ingesneden zal de positie van insnijden en de kwaliteit van insnijden volledig afhankelijk zijn van de vakkundigheid van de operator.Current method within the bakery sector takes place in two different ways, namely: A) Dry technique, ie cutting into pieces of dough with a knife (manually or mechanically). The position of incision can vary because on the one hand the dough piece (product) is not oriented at a fixed position, whereas with a mechanized solution cutting is always done at a fixed starting point. This creates a shift between the product and the fixed position of incision. The quality of the cut is highly dependent on the setting of the cutting tool. When cutting is done manually, the position of incision and the quality of incision will depend entirely on the skill of the operator.

B) Natte techniek: dat wil zeggen het insnijden in deegstukken met waterstralen. Deze techniek gaat gepaard met een waterstaal onder hoge druk welke op een vaste maatvoering ten opzichte van het product als resultaat een insnijding geeft. Ligt 30 het product verschoven ten opzichte van de waterstraal dan zal er een variabele insnijding ontstaan die een diepe of een ondiepe insnijding geeft. Tevens is de techniek van waterstraal snijden er op gebaseerd dat er alleen op een optimale hoogte een juiste 2 insnijding gerealiseerd zal worden. Raakt de waterstraal het deegstuk in hoogte gezien eerder of later dan zal dit de kwaliteit van insnijding beïnvloeden.B) Wet technique: that is, cutting into dough pieces with water jets. This technique is accompanied by a high-pressure water sample which results in a cut on a fixed dimension with respect to the product. If the product is offset with respect to the water jet, a variable incision will occur which gives a deep or a shallow incision. The technique of water jet cutting is also based on the fact that a correct 2 incision will only be realized at an optimum height. If the water jet hits the dough piece in height sooner or later, this will influence the quality of incision.

Voor beide methodieken geldt dat de insnijding van het product niet constant is. De insnijding kan diep of ondiep zijn. De vorm van insnijding is niet constant 5 doordat het deegstuk kan variëren van vorm en lengte.For both methods, the incision of the product is not constant. The incision can be deep or shallow. The shape of incision is not constant because the dough piece can vary in shape and length.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

De uitvinding stelt zich ten doel te voorzien in een verbeterde inrichting en werkwijze voor het bewerken van stukken voedsel die aangevoerd worden op een 10 transportband cq. productdrager. Een verder doel is een inrichting en werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmee het bewerken van de stukken voedsel op beheerste wijze kan plaatsvinden, in het bijzonder deegwaren ingesneden kunnen worden.The invention has for its object to provide an improved device and method for processing pieces of food which are supplied on a conveyor belt. product carrier. A further object is to provide a device and method of the type mentioned in the preamble, with which the processing of the pieces of food can take place in a controlled manner, in particular pasta can be incised.

Volgens de uitvinding wordt ten minste een van deze doelstelling bereikt 15 met een inrichting dat de kenmerken van conclusie 1 heeft. Voordelige uitvoeringsvormen en verdere uitvoeringen van de uitvinding kunnen worden bereikt met de in de onderconclusies genoemde maatregelen.According to the invention, at least one of these objects is achieved with a device that has the features of claim 1. Advantageous embodiments and further embodiments of the invention can be achieved with the measures mentioned in the subclaims.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een snij-inrichting voorzien van ten minste een snijvlak, waarbij de snij-inrichting is ingericht voor het in 3-dimensies 20 bewegen van het ten minste ene snijvlak, een transportband c.q. productdrager voor het transporteren van het voedselproduct langs de snij-inrichting; en een programmeerbare processor voor het aansturen van de snij-inrichting. De inrichting omvat verder een beeldvormingsinrichting voor het bepalen van de vorm of contour van het lichaam van het voedselproduct boven de transportband c.q. productdrager. De programmeerbare 25 processor is verder ingericht de snij-inrichting aan te sturen op basis van de bepaalde vorm van het lichaam van het voedselproduct.The device according to the invention comprises a cutting device provided with at least one cutting surface, wherein the cutting device is adapted to move the at least one cutting surface in 3-dimensions, a conveyor belt or product carrier for transporting the food product along the cutting device; and a programmable processor for controlling the cutting device. The device further comprises an image-forming device for determining the shape or contour of the body of the food product above the conveyor belt or product carrier. The programmable processor is further adapted to control the cutting device on the basis of the determined shape of the body of the food product.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat bij insnijden van voedingsproducten bijvoorbeeld deeg, in het bijzonder stukken gerezen deeg, zoals stukken deeg bestemd voor stokbroden, knipbroden, oerbroden, afbakbroden, cake et cetera, de 30 vorm of contour van het lichaam van op een volgende voedingsproducten verschilt.The invention is based on the insight that when incising food products, for example dough, in particular pieces of proofed dough, such as pieces of dough intended for baguettes, cut-outs, primordial loaves, bake-off breads, cake, etc., the shape or contour of the body is following food products.

Wanneer de snij-inrichting voor ieder product dezelfde beweging uitvoert ten opzichte van de transportband c.q. productdrager, dan zal bij variërende hoogte van het product de diepte van de insnijding per product verschillen. Bij het afbakken van de stukken deeg zal dit leiden tot een variatie in de breedte en diepte van de spleet in het afgebakken product.If the cutting device carries out the same movement for each product with respect to the conveyor belt or product carrier, then the depth of the incision will differ per product with a varying height of the product. When baking the dough pieces, this will lead to a variation in the width and depth of the gap in the baked product.

33

Door rekening te houden met de contour van het deeg, kan een insnijding gemaakt worden die gelijkmatig is over de opeenvolgende producten, waardoor een gebruiker het product als kwalitatief beter ervaart. Met de inrichting volgens de uitvinding wordt een constante insnijding gerealiseerd op het deegstuk waarbij zowel de hoogte als de positie en de 5 kwaliteit van het insnijden constant is.By taking the contour of the dough into account, an incision can be made that is even over the successive products, so that a user experiences the product as better qualitatively. With the device according to the invention a constant incision is realized on the dough piece, wherein both the height, the position and the quality of the incision are constant.

Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat ten minste een snijvlak een ultrasoon snijvlak is. Ultrasoon snijden heeft als voordeel dat het snijvlak schoon blijft en ook de omgeving van het snijvlak. Hierdoor hoeft de inrichting minder vaak schoongemaakt te worden.An embodiment is characterized in that at least one cutting surface is an ultrasonic cutting surface. Ultrasonic cutting has the advantage that the cutting surface remains clean and also the environment of the cutting surface. As a result, the device needs to be cleaned less often.

10 Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de beeldvormingsinrichting een laser scanner omvat. In een ander uitvoeringsvorm omvat de beeldvormingsinrichting een stereo grafische beeldopnemer. Laser heeft als voordeel dat nauwkeurig de vorm bepaald kan worden. Een stereografische beeldopnemer heeft als voordeel dat naast de vorm van het lichaam ook de visuele textuur en kleur waargenomen kan worden.An embodiment is characterized in that the imaging device comprises a laser scanner. In another embodiment, the image-forming device comprises a stereo graphic image sensor. Laser has the advantage that the shape can be accurately determined. A stereographic image sensor has the advantage that in addition to the shape of the body, the visual texture and color can also be observed.

15 In een uitvoeringsvorm omvat de inrichting verder een aanwezigheidsdetector ingericht voor het detecteren van het voedselproduct en is de inrichting ingericht voor het activeren van de beeldvormingsinrichting na detectie van het voedselproduct. Hiermee kan op eenvoudige wijze voor ieder afzonderlijk product de vorm bepaald worden.In one embodiment, the device further comprises a presence detector adapted to detect the food product and the device is adapted to activate the imaging device after detection of the food product. With this, the shape can be determined for each individual product in a simple manner.

20 In een uitvoeringsvorm is de transportband c.q. productdrager ingericht tijdens de bewerking het voedselproduct met een in hoofdzaak constante snelheid langs de snij-inrichting te transporteren. Doordat de programmeerbare processor rekening kan houden met de snelheid van de transportbaan, is het mogelijk het patroon waarmee het snijvlak langs het lichaam gaat onafhankelijk te maken van de snelheid van het product. In 25 een andere uitvoeringsvorm wordt de transportband tijdens de bewerking stilgezet in een positie waarbij het te bewerken voedselproduct een vooraf bepaalde positie heeft ten opzichte van de snij-inrichting.In one embodiment, the conveyor belt or product carrier is adapted during transport to transport the food product along the cutting device at a substantially constant speed. Because the programmable processor can take into account the speed of the transport path, it is possible to make the pattern with which the cutting surface passes along the body independent of the speed of the product. In another embodiment, the conveyor belt is stopped during processing in a position where the food product to be processed has a predetermined position relative to the cutting device.

In een uitvoeringsvorm is de programmeerbare processor ingericht om een insnijding in het lichaam te maken met vooraf bepaald profiel gerelateerd aan de vorm van 30 het lichaam. Hierdoor wordt het mogelijk het profiel te variëren afhankelijk van bijvoorbeeld de lengte en breedte van het lichaam.In one embodiment, the programmable processor is arranged to make an incision in the body with predetermined profile related to the shape of the body. This makes it possible to vary the profile depending on, for example, the length and width of the body.

In een verdere uitvoeringsvorm is de programmeerbare processor ingericht om de snij-inrichting zodanig aan te sturen dat de insnijding langs het vooraf bepaalde profiel een diepte heeft, waarbij de diepte een vooraf bepaalde patroon heeft. Hierdoor 4 wordt het mogelijk om een groef die ontstaat bij het afbakken van deeg te hebben met veranderende diepte en breedte in de richting van de groef.In a further embodiment, the programmable processor is adapted to control the cutting device such that the incision along the predetermined profile has a depth, the depth having a predetermined pattern. This makes it possible to have a groove that is formed when baking dough with changing depth and width in the direction of the groove.

Een verder aspect van de uitvinding is te voorzien in verbeterde werkwijze voor het bewerken van een lichaam van een voedselproduct, meer in het bijzonder het 5 insnijden van het lichaam.A further aspect of the invention is to provide improved method for processing a body of a food product, more particularly the incision of the body.

Het moge duidelijk zijn dat de verschillende aspecten genoemd in deze octrooiaanvrage gecombineerd kunnen worden en elk afzonderlijk in aanmerking kunnen komen voor een afgesplitste octrooiaanvraag.It will be clear that the various aspects mentioned in this patent application can be combined and can each qualify separately for a split-off patent application.

10 KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Deze en andere aspecten, eigenschappen en voordelen van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, waarbij dezelfde referentiecijfers dezelfde of vergelijkbare delen aanduiden, en waarin: 15 Fig. 1 toont schematisch een driedimensionaal overzicht van het principe van de uitvinding;These and other aspects, features and advantages of the invention are further elucidated on the basis of the following description with reference to the drawings, wherein the same reference numerals indicate the same or comparable parts, and in which: FIG. 1 schematically shows a three-dimensional overview of the principle of the invention;

Fig. 2 toont een de insnijding ten opzichte van het product; en Fig. 3 toont een voorbeeld insnijding in een product.FIG. 2 shows the incision with respect to the product; and FIG. 3 shows an exemplary incision in a product.

20 BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN20 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

De inrichting zoals schematisch is weergegeven in fig. 1. Er zijn bewust details weggelaten om de uitvinding te verduidelijken. Bijvoorbeeld de robotarm met daarop een ultrasone snij-inrichting. Laat zien dat een product 2 zich laat aanvoeren wel of niet gedefinieerd op een transportbaan 1 zodra product 2 zich laat detecteren door een 25 aanwezigheidsdetector 3 zal er middels een beeldvormingsysteem 4 een driedimensionale opname gemaakt worden van het product 2. Het beeldvormingssysteem 4 kan een laser scanner en/of een stereografische camera omvatten. Uit deze 3D-opname van het beeldvormingssysteem 4 kan de vorm of contour van het lichaam van het product bepaald worden. Op basis van deze vorm stuurt een vrij te programmeren 3D meervoudig assenstel 30 5 waaraan in de uitvinding een ultrasoon snijdgereedschap 6 is bevestigd, zal deze het product 2 volledig kunnen volgen tijdens het insnijden met het snijdgereedschap 6. Het 3D meervoudig assenstel 5 is bijvoorbeeld een robotarm. De vrij te programmeren 3D meervoudig assenstel 5 kan het product 2 volledig volgen op het transport 1. Wanneer het product 2 zich reeds begeeft op een vaste positie tijdens het transport 1 dan zal de camera 4 5 nog steeds een oppervlakte scan kunnen maken om vervolgens deze coördinaten door te geven aan het 3D meervoudige assenstelsel 5.The device as schematically shown in Fig. 1. Details have deliberately been omitted to clarify the invention. For example the robot arm with an ultrasonic cutting device on it. Show that a product 2 can be supplied or not defined on a conveyor track 1 as soon as product 2 is detected by a presence detector 3 a three-dimensional image of the product 2 will be made by means of an imaging system 4. The imaging system 4 can be a laser scanner and / or a stereographic camera. From this 3D recording of the imaging system 4, the shape or contour of the body of the product can be determined. On the basis of this shape, a freely programmable 3D multiple axis set 30 to which an ultrasonic cutting tool 6 is attached in the invention will be able to follow the product 2 completely during incision with the cutting tool 6. The 3D multiple axis set is, for example, a robotic arm. The freely programmable 3D multiple axis set 5 can fully follow the product 2 on the transport 1. If the product 2 is already at a fixed position during the transport 1, the camera 4 will still be able to make a surface scan and then pass on coordinates to the 3D multiple-axis system 5.

In fig. 3 is een voorbeeldpatroon 11 te zien welke is aangebracht in een deegstuk 8. Er zijn velerlei patronen mogelijk door de vrijheid van programmeren. Fig. 2 5 geeft aan dat door van te voren het deegstuk 8 te herkennen tijdens het transportgedeelte 7 het mogelijk is om met een snijdgereedschap 9 een insnijding 11 met gelijkmatige diepte aan te brengen in het deegstuk 8. Er bestaat zelfs de mogelijkheid om een gedefinieerde 10 insnijding te maken op de diverse vlakken van het deegstuk 8 waarbij de diepte varieert volgens een van te voren gedefinieerd patroon. Door gebruik te maken van een 10 snijdgereedschap 9 op basis van ultrasoon insnijden is het mogelijk om een gladde insnijding te maken die de kwaliteit van het eindproduct ten goede komt.Fig. 3 shows an exemplary pattern 11 which is arranged in a dough piece 8. Many patterns are possible due to the freedom of programming. FIG. 5 indicates that by recognizing in advance the dough piece 8 during the conveying part 7, it is possible with a cutting tool 9 to make an incision 11 of uniform depth in the dough piece 8. There is even the possibility of a defined incision to be made on the various faces of the dough piece 8, the depth varying according to a predefined pattern. By using a cutting tool 9 on the basis of ultrasonic cutting, it is possible to make a smooth incision that benefits the quality of the end product.

De uitvinding heeft de volgende werkwijze:. Deegstukken worden aangeboden hetzij los op een productdrager, bijvoorbeeld een bakplaat of aanvoerband. De deegstukken kunnen worden aangeboden met een vaste oriëntatie van het deegstuk op de 15 plaat of in een bakblik of een andere aanvoer met vaste posities. Door de deegstukken middels een herkenningsysteem te detecteren is de oriëntatie en daarmee de gehele positie van het deegstuk bekend. Deze gegevens worden gekoppeld aan een besturingssysteem die deze gegevens zal koppelen aan een vrij te programmeren 3D meervoudig assenstelsel. Dit 3D meervoudige assenstelsel bevindt zich boven of naast het in te snijden deegstuk en 20 zal uitgevoerd worden met een ultrasoon snij- gereedschap.The invention has the following method: Dough pieces are offered either loosely on a product carrier, for example a baking tray or conveyor. The dough pieces can be presented with a fixed orientation of the dough piece on the plate or in a baking tin or another supply with fixed positions. By detecting the dough pieces by means of a recognition system, the orientation and thus the entire position of the dough piece is known. This data is linked to an operating system that will link this data to a freely programmable 3D multiple coordinate system. This 3D multiple-axis system is located above or next to the dough piece to be cut and will be carried out with an ultrasonic cutting tool.

Doordat de coördinaten van de contour van het deegstuk bekend zijn en gekoppeld zijn aan het besturingsysteem zal het ultrasoon snij- gereedschap in staat zijn om de contouren van het deegstuk tijdens het snijden te volgen, zelfs wanneer de transportband c.q. productdrager met een continue snelheid langs het 3D meervoudig 25 assenstelsel gevoerd wordt. Mede door het ingeven van het benodigde patroon van de insnijding te koppelen aan de productkeuze zal het snij- gereedschap deze instelling uitvoeren op het deegstuk.Because the coordinates of the contour of the dough piece are known and are coupled to the control system, the ultrasonic cutting tool will be able to follow the contours of the dough piece during the cutting, even when the conveyor belt or product carrier passes along a continuous speed along the 3D multiple axis system. Partly by entering the required pattern of the incision to link to the product selection, the cutting tool will perform this adjustment on the dough piece.

Afhankelijk van de hoeveelheid insnijdingen en de benodigde verwerkingscapaciteit van de aangeboden deegstukken kunnen er meerdere of 30 meervoudige snij- gereedschappen worden toegepast.Depending on the amount of incisions and the required processing capacity of the dough pieces offered, several or multiple cutting tools can be used.

De uitvoeringsvorm van de uitvinding zal bestaan uit een volledig afgeschermde unit waarbinnen zich een 3D meervoudig assenstelsel zal bevinden met hieraan gekoppeld een ultrasoon snij-gereedschap.The embodiment of the invention will consist of a fully shielded unit within which there will be a 3D multiple-axis system with an ultrasonic cutting tool coupled thereto.

66

De bediening zal geschieden via een bedieningspaneel waarop de productkeuze gemaakt kan worden. De productkeuze bepaald dan het aan te brengen patroon. Het systeem zal deze keuze koppelen aan het herkenningssysteem zodat de insnijdingen de juiste uitvoeringsvorm zullen verkrijgen op het deegstuk.Operation will take place via a control panel on which the product selection can be made. The product choice then determines the pattern to be applied. The system will link this choice to the recognition system so that the incisions will obtain the correct embodiment on the dough piece.

5 De hierboven beschreven maatregelen voor het uitvoeren van een inrichting volgens de uitvinding kunnen vanzelfsprekend afzonderlijk of parallel of in een andere combinatie of eventueel door verdere maatregelen aangevuld worden gerealiseerd, de uitvoering zal daarbij wezenlijk van het toepassingsgebied van de inrichting afhangen. De uitvinding is niet beperkt tot de weergegeven uitvoeringsvormen. Wijzigingen kunnen 10 worden aangebracht zonder de uitvindingsgedachte te verlaten.The measures described above for carrying out a device according to the invention can of course be realized separately or in parallel or in a different combination or optionally supplemented by further measures, the implementation thereby substantially depending on the field of application of the device. The invention is not limited to the embodiments shown. Changes can be made without departing from the inventive idea.

Claims

Device for processing a body of a food product, comprising: - a cutting device provided with at least one cutting surface and adapted to move the at least one cutting surface in 3-5 dimensions; - a conveyor belt or product carrier for transporting food products along the cutting device; and - a programmable processor for controlling the cutting device, characterized in that the device further comprises 10. an image-forming device for determining the shape of the body of the food product; wherein the programmable processor is arranged to control the cutting device on the basis of the determined body shape of the food product.

Device according to claim 1, characterized in that the at least one cutting surface is an ultrasonic cutting surface.

Device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the image-forming device comprises a laser scanner. 20

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the image-forming device comprises a stereographic image sensor.

5. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the device further comprises a presence detector adapted to detect the food product and the device is adapted to activate the image-forming device after detection of the food product.

6. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the conveyor track is adapted during transport to transport the food product at a substantially constant speed along the cutting device, or stationary while stationed.

7. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the programmable processor is adapted to make an incision in the body with predetermined profile related to the shape of the body.

Device as claimed in claim 7, wherein the incision along the predetermined profile has a depth, wherein the depth has a predetermined pattern.

9. Method for processing a body of a food product comprising: - transporting the body along a cutting device adapted to move a cutting surface in 3-dimensions, and - processing the body through the cutting surface; and further characterized: - determining the body shape of the food product with an imaging device; and controlling the cutting device based on the determined body shape of the food product.

10. Method as claimed in claim 9, characterized in that the cutting surface is an ultrasonic cutting surface.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that the imaging device comprises a laser scanner.

Method according to one of claims 9 to 10, characterized in that the image-forming device comprises a stereo graphic image sensor.

A method according to any of claims 9 to 12, characterized by: - detecting the food product by a presence detector; and 30. activating the imaging device after detection of the food product.

A method according to any one of claims 9-13, wherein the body is transported along the cutting device at a substantially constant speed, or is positioned stationary.

Device provided with one or more of the characterizing measures described in the attached description and / or shown in the attached drawings.

A method comprising one or more of the characterizing steps described in the accompanying description and / or shown in the accompanying drawings.