NO336803B1 - Fremgangsmåte og anordning for porsjonering av gjenstander - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en rask og samtidig nøyaktig fremgangsmåte og anordning for å generere minst en vektporsjon ved bruk av minst en grov strøm og en fin strøm av artikler, hvor artiklene i den fine strømmen danner en sekvens med n-artikler. Vekten til n-antallet artikler blir registrert og lagret med en eller flere veieinnretninger. Dette gir en vektfordeling for artiklene som anvendes til å velge ut en eller flere artikler fra sekvensen slik at det oppnås en porsjonsvekt med en minimal overvekt.

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR PORSJONERING AV GJENSTANDER

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning for å generere minst en porsjon med minst en karakteristisk egenskap ved å oppdele strømmen av artikler i minst en grovstrøm og en finstrøm.

Innen forskjellige industrier, blir grunnartikler solgt i porsjoner som tilfredsstiller forskjellige restriksjoner. For eksempel blir mange matvareartikler (så som ferske eller frosne fiskeporsjoner) solgt i forpakkede porsjoner med en forutbestemt vekt og/eller antall stykker. Porsjonering har blitt utviklet som et resultat av kontrakter mellom selgere og kjøpere for tilførsel av artikler som må tilfredsstille minimumsvekt eller andre krav. Det er meget viktig at ingen av sammenstillingene ligger under en minimum vektgrense, mens overskridelse av denne vekten resulterer i et økonomisk tap for produsenten, og har innvirkning på transportkostnadene, beskatning osv.

Det er kjent at det er vanskelig å oppnå porsjoner bestående av et forutbestemt antall deler når det også kreves at vekten skal være fast. Dette er spesielt vanskelig når gjenstandenes vektfordeling er stor. Dette kan oppnås manuelt, noe som er tidkrevende og vanskelig å oppnå.

Det har blitt utviklet forskjellige metoder med målsetting om å minimalisere overvekten til en porsjon og til og med opprettholde et forutbestemt antall stykker i porsjonen.

En enkel porsjonering er en enkel og rask metode, hvor strømmen av artikler blir ført direkte inn i en silo hvor vekten til siloen blir registrert med en maksimal nøyaktighet på halve artikkelens vekt. Når vekten har nådd den grove vektgrensen stanses porsjoneringen i denne spesielle siloen.

Porsjonering etter vekt (batching) er en metode hvor porsjonene blir veid og den rette porsjonen for en spesiell vektporsjon kan velges ut med målsetting om å minimalisere overvekten til denne vektporsjonen. Denne metoden har den fordelen at den er en nøyaktig metode, hvor overvekten under halvparten av porsjonsvekten kan oppnås. Problemet er imidlertid hvor komplisert og langsom metoden er sammenlignet med porsjoneringsmetoden.

En måte å redusere overvekten ytterligere på, er å anvende statistiske beregninger basert på registrering av vektfordelingen til de innkommende artiklene og på basis av dette, beregne sannsynligheten for at nyankomne artikler passer inn i allerede delvis etablerte porsjonene. De statistiske metodene krever typisk et kraftig datasystem og komplisert programvare. Videre blir ofte vektfordelingen til artiklene antatt å opprettholdes i fremtiden, moe som kan føre til en stor overvekt dersom vektfordelingen plutselig endres. Det er også ofte nødvendig med mange porter for å oppnå en akseptabel nøyaktighet.

I WO 99/44759 er det beskrevet en porsjoneringsmetode etter vekt, hvor en strøm av artikler med kjent individuell vekt blir transportert, hvor artiklene som ikke blir valgt til porsjonen, blir brukt som basis for en etterfølgende porsjon. Denne metoden er helt analog med vektporsjoneringsmetoden beskrevet over.

Problemet med den metoden er hvor langsom den er, spesielt dersom den gjennomsnittlige artikkel vekten er lav sammenlignet med den endelige porsjonsvekten, så som dersom den endelig porsjonsvekten er 5 kg, og den midlere artikkelvekten er 200 g. Det vil derfor være nødvendig med 25 artikler for å danne en porsjon.

En måte å øke hastigheten ved fremstillingen av porsjoner med fast vekt, er å anvende grov- og finfylling.

US 4,313,507 beskriver en fremgangsmåte og en anordning for vektporsjonering og pakking av artikler og variable individuelle vekter så som frukt eller grønnsaker. Det første trinnet i metoden er utformet til å utføres raskt og vil normalt tilveiebringe bulken av den totale vekten. Det andre trinnet en avtoppings- eller trimmetrinn utformet til å oppnå den endelige målvekten. Den innledende målvekten er valgt til å være mindre enn den endelige målvekten med en vekt i overskudd av vekten til en middels artikkel i populasjonen. Trinnene blir utført uavhengig, det vil si at den innledende fyllingen utføres i en innledende veiestasjon, men avtoppingen utføres ved å slippe forveide trimmeartikler inn i en beholder 52, som deretter blir beveget bort for å kombineres med den innledningsvis veide porsjonen for å bli den endelige vektporsjonen.

I US 4,010,809 er det vist en veiemetode hvor et veieapparat transporterer ujevne stykker av produkter til en klassifiseringsanordning for separasjon av de jevne stykkene i to fraksjoner som respektivt inneholder stykker med relativ liten størrelse og stykker med relativt stor størrelse. En transportør transporterer stykkene med stor størrelse til en veieanordning inntil det er oppsamlet en porsjon av produktet med en vekt som er litt mindre enn den ønskede porsjonsvekten. En andre transportør tilfører stykkene med liten størrelse til porsjonen inntil den minimale porsjonsvekten er oppnådd.

I US 4,569,446 er det beskrevet en metode og apparat for mating av et produkt. To skåler, en øvre og en nedre skål, er tilveiebragt med utvalgte åpninger i disse, slik at småpartikler vil bli separert fra resten av produktet og ført inn i den nedre skålen. Under den normale fyllingen av en veiesilo, vil både den øvre mateskålen og den nedre mateskålen bli tømt opp i veiesiloen. Når en forutbestemt undervektstilstand opptrer, vil minst en del av produktet fra den øvre skålen bli avledet fra å umiddelbart komme inn i veiesiloen, mens matingen av småpartikler vil fortsette for derved å bringe vekten av produktet i veiesiloen opp til den forutbestemte vekten med et minimum av overvekt.

I US 3,720,276 er det beskrevet et veieapparat innbefattende to transportbånd for mating av poteter til et mangfold veieinnretninger. En av transportørene innbefatter små poteter og den andre store poteter. Potetene blir matet gjennom en åpning utformet i veggene til transportørene på en veieskål. Dører er tilveiebragt over åpningene slik at strømmen av poteter til skålene kan kontrolleres, slik at overvekten unngås.

I WO 83/04306 er det vist en tilsvarende metode som i referansene over, hvor et bulkmateriale skal tilføres til en veiebeholder, hvor materialet blir oppdelt i en hovedmaterialstrøm og en finjusteringsstrøm.

Problemet med disse metodene er den høye overvekten, hvor vekten til det siste stykket bestemmer hvor mye overvekten vil bli.

Dette er delvis løst i US 4,494,619 hvor det er beskrevet et kombinasjonsveieapparat om innbefatter en hovedtilførselsenhet for tilførsel av artikler som skal veies i en mangfold veieseksjoner, for deretter å bli fordelt radielt utover. En krets forhåndsinnstiller minst en veieinnretning som utleverer artikler for grovfylling i henhold til en forutbestemt regel. Kombinasjonsberegningsanordningen beregner så den totale vekten fra forutinnstilte eller utvalgte veieorgan og velger en kombinasjon av veiemaskiner slik at totalvekten blir oppnådd med et minimum av overvekt.

Problemet her er hvor komplisert dette apparatet er, spesielt på grunn av det store antallet veieinnretninger som er nødvendig for å gjøre ferdig en porsjon med en lav overvekt.

Et ytterligere problem er det tekniske problemet som oppstår ved gjentatt fylling av veieinnretningene. Dersom for eksempel fem av ti veieinnretninger gir den

optimale kombinasjonen sli at overvekten blir minimalisert, vil de måtte fylles opp igjen med en avledermekanisme eller en tilsvarende mekanisme. Det er også innlysende at for å redusere overvekten ytterligere, er det nødvendig med et større antall artikler eller porsjoner. Dette krever et større antall veieinnretninger, noe som kan være umulig dersom antallet artikler er 20 til 100 eller til og med mer.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å løse problemene nevnt tidligere ved å tilveiebringe en rask og samtidig en nøyaktig metode for å generere minst en porsjon ved bruk av minst en grovstrøm og en finstrøm med artikler, hvor artiklene i finstrømmen danner en sekvens av n-artikler. Vekten til n-antallet artikler blir registrert og lagret av veieinnretningene, som gir en vektfordeling av artiklene. Basert på dette blir en eller flere artikler valgt for å oppnå en endelig porsjonsvekt med et minimum av overvekt.

I henhold til et første trekk innbefatter foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å generere minst en porsjon opp til en forutbestemt vektgrense med et minimum av overvekt, hvilken fremgangsmåte innbefatter: • generere minst en første og en andre strøm med gjenstander, hvor den første strømmen definerer en grov strøm og den andre strømmen definerer en fin strøm,

• veie et mangfold artikler i den fine strømmen,

• velge ut en forutbestemt endelig vektgrense for minst en porsjon,

• bestemme en grov vektgrense for den minst ene porsjonen,

• utføre en grovfylling og eventuelt en finfylling i en artikkelmottaker, mens artiklene respektivt veies i artikkelmottakeren, inntil den grove vektgrensen er fullstendig, hvor den ferdige grove vektgrensen representerer en aktuelle grove vekten, og

utføre en finfylling med den fine strømmen inn i artikkelmottakeren inntil den forutbestemt endelig vektgrensen til minst en porsjon er oppnådd,

hvor finfyllingen er basert å anvendelse av resultatet fra veiingen av mangfoldet artikler i finstrømmen i en kombinasjon med den aktuelle grove fyllingsvektgrensen for å velge ut minst en artikkel fra den fine strømmen slik at overvekten til porsjonen blir minimalisert.

I foreliggende oppfinnelse står den grove strømmen for en strøm av artikler som i et gitt tidsintervall er større enn for den fine strømmen. Denne kan være litt større eller mye større. Videre blir ikke artiklene o den grove strømmen nødvendigvis overført på en organisert måte, slik det er foretrukket i den fine strømmen.

Fortrinnsvis blir de gjenværende artiklene fra den fine strømmen som ikke blir valgt for den fine fyllingen brukt for grovfyllingen i en eller flere av de resterende artikkelmottakerne, som i diskusjonen vil bli definert som porsjoneringsbeholdere, og i enkelte utførelsesformer veiesiloer. Det er imidlertid også mulig at disse artiklene blir resirkulert tilbake til den fine og grove strømmen.

Strømmen kan være dannet ved å transportere en enkelt strøm av artikler gjennom en stasjonær hindring hvorfra strømmen går i to strømmer.

Den grove vektgrensen kan være bestemt fra den forutbestemte vektgrensen og vekten til n-antallet artikler på følgende måte:

i. bestemme en middelverdi til mangfoldet artikler i finstrømmen,

ii. multiplisere den midlere verdien med antallet veide artikler i finstrømmen som blir transportert og dele resultatet med to, og derved oppnå det maksimale antallet muligheter til de veide artiklene til å ferdiggjøre den valgte vekten, og iii. subtrahere resultatene oppnådd i ii. fra den forutbestemte endelige vektgrensen til minst en porsjon.

Den midlere vektgrensen kan også være en eller flere faste vektgrensen Artiklene kan være enkeltartikler, så som stykker med kjøtt eller en fiskefilet, eller en porsjon med produkter, mens produktet kan være sil, korn eller kjøttporsjoner, det vil si produkter hvor det er nødvendig å porsjonere. Videre, i henhold til en utførelsesform blir porsjonene dannet slik at de har forskjellig vekt. Detter for å danne en vektfordeling, som er av avgjørende betydning for finfyllingsprosedyren. Dette forbedrer den statistiske tilnærmelsen ved finfyllingen som vil bli beskrevet senere. Også antallet n-artikler (enkle artikler eller en porsjon) kan være forutbestemt, så som n=10 eller 12 eller 20 etc. I nok en utførelsesform kan andre karakteristiske egenskaper ved siden av vekten til artiklene, brukes for å generere porsjonen. Dette kan være størrelsen til produktet, overflatestruktur til produktet, fargen til produktet, mykheten til produktene etc.

EKSEMPLER:

Artikkelen er kylling i form av vinger, ben og bryst, hvor hvert stykke er identifisert i finstrømmen. Grovfyllingen er basert på en blanding av disse artiklene opp til en grov grense, og etterfølgende finfylling av porsjonen med et kyllingbryst. Finfyllingen, som innbefatter alle disse produktene, anvender kun kyllingbrystet for finfyllingen. De gjenværende delene (ben og vinger) vil bli fordelt mellom en eller flere av de gjenværende porsjonene hvor finfyllingen ikke

Pågår. Porsjonene ville derved både innbefatte en forutbestemt vektgrense og også et kriterium om et forutbestemt antall kyllingbryst.

Antallet strømmer som definerer den grove og den fine strømmen, kan henholdsvis være to eller flere. Det er også foretrukket at posisjonen til artiklene, fortrinnsvis i finstrømmen, blir sporet.

Dannelse av en porsjon starter med grovfylling. Grovfyllingen kan i en utførelsesform være basert på fordeling av artiklene fra den grove strømmen inn i porsjonen i et forutbestemt intervall, ved å anta at vekten til artiklene per sekund er kjent, og ved å anvende hastigheten til transportøren, som kan være betydelig. Når den grove vektgrensen for grovfyllingen er oppnådd, kan finfyllingen starte. I en utførelsesform beregner datamaskinen differansen mellom den forutbestemte vektgrensen og den aktuelle vekten til porsjonen og beregner alle kombinasjoner ved test-tilpasning av en eller flere n-artikler inn i porsjonen, slik at den forutbestemte vektgrensen nås og overvekten er minimal, det vil si: • bestemme en porsjonsmangel ved å subtrahere en aktuelle grove vekten fra den forutbestemte endelige vektgrensen, • velge alle kombinasjoner av artikler i den fine strømmen til å passe inn i minste n porsjon og basert på dette bestemme en eller flere artikler slik at den totale vekten til den valgte artikkelen eller valgte artikler overskrider porsjonsmangelen og samtidig minimaliserer overvekten, og

• lede de valgte artiklene inn i minst en porsjon.

Statistiske metoder kan også brukes for finfyllingen.

Eksempel: når den grove strømmen for en porsjons A er ferdig, vil

den grove strømmen blir ledet til porsjon B og finfyllingen av porsjons A kan starte. Dersom imidlertid grovfyllingen i porsjon B er ferdig før finfyllingen i porsjon A, må den grove strømmen enten ledes bor fra porsjoneringsbeholderne eller stanses.

I en annen utførelsesform, kan den grove strømmen være basert på registrering og overvåkning av vekten til porsjonen gjentatte ganger og basert på dette kontrollere den grove strømmen. Videre, dersom porsjonen som eksempel er den første porsjonen som skal fylles, kan den fine strømmen løpe parallelt med den grove strømmen og fordele artiklene i samme porsjoneringsbeholder eller annen porsjoneringsbeholder, i stedet for å holde tilbake den fine strømmen i en stopposisjon.

Det er derfor foretrukket at de n-artiklene består av forskjellige vekter. De gjenværende artiklene som ikke er passende for finfyllling kan avvises og fordeles mellom minst en av de gjenværende porsjonene og brukes under grovfyllingen eller resirkuleres tilbake til den fine og/eller grove strømmen. Videre, når overvekten ikke er akseptabel, kan porsjonen avvises. Fortrinnsvis blir artiklene da resirkulert tilbake til den fine og/eller grove strømmen. Dette kan løses ved å anordne en eller flere fordelingsplater eller flippere under porsjoneringsbeholderne for å lede artiklene eller porsjonene inn i en første og en andre posisjon. Den første posisjonen brukes for gyldige porsjoner og den andre for avviste porsjoner, som deretter manuelt eller automatisk resirkuleres tilbake inn i systemet som tidligere nevnt.

Dersom situasjonen er slik at vekten til porsjonen etter grovfyllingen er slik at den endelige vektgrensen er oppnådd og overvekten er akseptabel, vil finfyllingen bli utelatt.

En veiesilo, fortrinnsvis med en statisk vekt, kan brukes for å registrere porsjonsvekten slik at når den endelige vektgrensen er nådd, vil innholdet bli slippet opp i en pakning og fyllingen for denne porsjoneringsbeholderen kan starte igjen.

For å fordele en strøm mellom forskjellige porsjoner, kan det være tilveiebragt en flipperplate, som for to-porsjonssystemet har to posisjoner. Når flipperen er i den første posisjonen, blir strømmen ledet til porsjon A og til porsjon B i den andre posisjonen. Bevegelsen til flipperen kan være kontrollert av prosesseringsdatamaskinen. Det er foretrukket at hver transportør som definerer den fine og grove strømmen er tilveiebragt med en flipper.

I en foretrukket utførelsesform blir den endelige porsjonsvekten etter at finfyllingen er ferdig, sammenlignet med den endelige vektgrensen, hvorved porsjonen blir akseptert dersom den aktuelle vekten ligger innen et forutbestemt intervall. Dersom den ligger utenfor det forutbestemte intervallet, blir den avvist. Ved å overvåke porsjonsvekten på denne måten, kan feil i testutstyret eller mekaniske feil bli oppdaget.

I henhold til et andre aspekt innbefatter oppfinnelsen et anordning som generere minst en porsjon opp til en forutbestemt vektgrense med et minimum av overvekt, hvilket anordning innbefatter: • minst en første og en andre transportørinnretning for transportering av minst en første og en andre strøm med artikler, hvilken første strøm definerer en grov strøm og den andre strømmen definerer en fin strøm, • minst en først veieinnretning for veiing av et mangfold artikler fra den fine strømmen, • minst to mottaksstasjoner for å motta artikler og generere den minst ene porsjonen,

• innretning for å velge en endelig vektgrense,

• innretning for å bestemme en grov vektgrense,

• minst en første og en andre fordeler for fordeling av artiklene mellom de minst to mottaksstasjonene, hvor den første og andre fordeleren er anpasset til å fordele artiklene fra henholdsvis den grove og den fine strømmen til en av de minst to mottaksstasjonene,

en andre veieinnretning for veiing av artiklene i mottaksstasjonene, en lagringsinnretning for lagring av resultatene fra den første og den

andre veieinnretningen og vektgrensene,

et datasystem anpasset til å kontrollere fordelerne og anvende de lagrede resultatene i lagringsinnretningen for å fordele den grove strømmen og eventuelt en fin strøm inn i mottaksstasjonen opp til den grove vektgrensen, hvorved den aktuelle grove vekten blir bestemt og deretter velge og lede minst en artikkel fra den fine strømmen inn i mottaksstasjonen slik at den erholdte overvekten i mottaksstasjonen er minimalisert.

Anordningen kan videre innbefatter, om nødvendig, en porsjoneringsinnretning for porsjonering av den fine strømmen inn i minst en porsjon i mottaksstasjonen (porsjoneringsbeholder), fortrinnsvis en veiesilo, hvor vekten til den minst ene porsjonen blir registrert. Porsjonen av disse artiklene/porsjonen i den fine strømmen blir fortrinnsvis sporet. Den forenkler den grove fyllingen. Denne kan gjøre under transporten av den kontinuerlig strøm av artikler eller ved innretninger som leder strømmen av artikler inn til fordeler anordnet over porsjoneringsbeholderne (mottakssiloer), som leder den grove strømmen inn i porsjoneringsbeholderne i porsjoner.

I en annen utførelsesform innbefatter anordningen innretninger for identifisering av minst en fysisk egenskap til minst en porsjon så som deler av kylling for porsjoneringsprosedyrene beskrevet over. Denne kan gjøres ved kjente metoder så som ved å bestemme et tredimensjonalt bilde ved registrering ovenfra av en artikkel ved hjelp av å bruke et linjescan-kamera og samtidig registrere profilutseendet til artikkelen med en reflektorinnretning når artikkelen blir transportert.

I henhold til nok en utførelsesform er hastigheten til transportøren regulerbar, slik at hastigheten kan senkes, økes eller transportørene kan stanses.

I det etterfølgende vil foreliggende oppfinnelse og spesielt foretrukne utførelsesformer derav bli beskrevet mer detaljert med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et flytdiagram som viser en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse for et tostrømssystem, Fig. 2a og 2b viser et perspektiv av tostrømssystem et sett ovenfra og fra siden, Fig. 3a og 3b viser en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, og

Fig. 4 viser en porsjoneringsanordning.

Figur 1 er et flytdiagram som beskriver hovedtrekkene ved foreliggende oppfinnelse. En forutbestemt endelig vektgrense til porsjonen som skal dannes blir bestemt 40 og strømmen av artikler blir fordelt i en grov strøm 2 og en sekvens med artikler som definerer den fine strømmen 39, hvor et mangfold av artiklene i den fine strømmen blir veid 12 og resultatet blir lagret i et datasystem. Dette resultatet blir brukt for å bestemme den grove vektgrensen, ved hjelp av følgende ligning:

CW står for grov vektgrense, P for den forutbestemte endelige vektgrensen, n for antallet veide artikler i den fine strømmen og w for den midlere vekten til artiklene i den fine strømmen. Årsaken til å velge n/2 er at ved å gjøre dette er maksimalt antall kombinasjoner for å ferdiggjøre en porsjon gitt ved:

C er antallet kombinasjoner, r er antall artikler valgt fra de kjente artiklene og n er antall artikler med kjent vekt (r = n/2). Legg merke til at når n er et oddetall, må n/2 avrundes. Det er irrelevant hvorvidt det skjer oppover eller nedover til det neste hele tallet. Den forutbestemte endelige vektgrensen P så vel som den midlere vektgrensen til de n artiklene i den fine strømmen, må være kjent for å bestemme den grove vektgrensen. Fyllingen i artikkelmottakeren innbefatter to trinn: 1. Grovfylling: artiklene i den grove strømmen blir fordelt 4 til artikkelmottakeren, og vekten blir respektivt registrert. Den grove vektgrensen har som funksjon å være en referanse vektgrense for den grove strømmen. Den aktuelle vekten til artikkelmottakeren blir hyppig sammenlignet med den grove vektgrensen. Dersom den aktuelle vektgrensen er under denne referansegrensen, fortsetter den grove strømmen. Når den aktuelle vekten er akseptabel, for eksempel den grove vektgrensen er 4900 g og den aktuelle vektgrensen er 4920 g, er den grove fyllingen ferdig 41, og dem nøyaktige grove fyllingen blir bestemt 41 b. Avviket fra den grove vektgrensen kan bestemmes så som ± 50 g. 2. Fin fylling: artiklene i den fine strømmen danner en sekvens av artikler eller artikkelporsjoner, hvor minst en, fortrinnsvis mesteparten av artiklene som blir overført i den fine strømmen, har blitt veid og resultatet lagret i et datasystem. Mens den aktuelle grove vektgrensen er kjent (4920 g), må porsjonsmangelen 38 beregnes, ganske enkelt ved å subtrahere den aktuelle grove vekten fra den forutbestemte endelige vektgrensen, eller:

Hvor BS står for porsjonsmangel, og ACWfor den aktuelle grovfyllingsvekten. I en foretrukket utførelsesform blir n-artikler testtilpasset 37 slik at porsjonsmangelen blir eliminert og overvekten er minimal. De artiklene som gir den minimale overvekten fra den endelige vektgrensen vil bli fordelt til artikkelmottakeren hvor den grove vektgrensen er oppnådd (4920 g) 17, og de resterende artiklene blir fordelt til en av de gjenværende artikkelmottakerne. I en utførelsesform er artikkelmottakerne veiesiloer. Antallet artikkelmottakere er to eller flere, så som tre, fire etc.

Innledningsvis og førfinfyllingsprosedyren, kan grovfyllingen utføres parallelt. Dette kan være tilfellet når artikkelmottakeren er tom. I stedet for å lede kun den grove strømmen inn i den første porsjoneringsbeholderen kan den grove strømmen og den fine strømmen bli ledet inn i den første porsjoneringsbeholderen. Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er imidlertid som beskrevet tidligere å anvende den grove strømmen for å erholde en grov vektgrense som er lavere enn den endelige vektgrensen, og bruke den fine strømmen for å erholde den forutbestemte endelige vektgrensen, med målsetting om å minimalisere overvekten. Dette forbedrer i vesentlig grad tiden som er nødvendig for å erholde den endelige vektgrensen. Transportørhastigheten er også fortrinnsvis regulerbar. Dette er viktig når den grove fyllingen i en porsjon er ferdig men ikke finfyllingen i en annen porsjon, ved å anta at antallet porsjoner er to. Veieinnretningene i artikkelmottakerne kan være statisk vekt og i den fine strømmen, en eller flere dynamiske vekter.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere illustrert ved det følgende eksempelet, som ikke på noen måte er ment å være begrensende.

EKSEMPEL.

Vi gjør følgende antagelser:

1. Den endelige vektgrensen er 10.000 gram

2. Det er kun to strømmer med artikler, la oss kalle dem den grove og den fine strømmen

3. Artiklene blir veid i den fine strømmen

4. Midlere vekt til porsjonene er 500 g

5. det er 10 porsjoner i systemet med kjent vekt

6. det er to veiesiloer som brukes til å fremstille porsjonene, la oss kalle dem A og B

I begynnelsen blir både den fine strømmen og den grove strømmen ledet inn i silo A. Det maksimale antallet kombinasjoner for å gjøre ferdig en porsjon, blir oppnådd ved å velge fem av ti kjente porsjoner. Forholdet er gitt ved:

Derfor er fyllegrensen for grovfyllingen innstilt til: 10,000 - 5 x 500g = 7,500 g.

Når den endelige grensen er nådd, vil både den grove og den fine strømmen gå inn i veiesilo B, inntil det har blitt oppnådd en stabil avlesning av den nøyaktige vekten til veiesilo A. Den grove fylleprosessen er ikke eksakt og la oss anta at den eksakte vekten i veiesilo A er 7834.3. La oss anta at de kjente finfyllingsvektene i systemet er:

Systemets programvare kontrollerer hvilke porsjoner som er best å bruke for å ferdiggjore porsjonen med den minimale overvekten. Resultatet fra denne optimaliseringen er at det er best å bruke porsjonene 1, 3, 5 og 8 som er de som er angitt i hakeparenteser over. Den aktuelle vekten til porsjonen vil da bli:

Porsjonene som ikke brukes i porsjonen i veiesilo A vil gå inn i veiesilo B hvor grovfyllingen utføres. I systemet er det mulig å verifisere at den aktuelle vekten til porsjonen som dannes er korrekt, siden den endelige porsjonen blir dannet i en veiesilo. Kontrollveiing er vanlig innen matvareindustrien og det er fordelaktig å kunne kontrollveie i selve porsjoneringssystemet.

Ved bestemmelse av den grove fyllegrensen på 7,500 g brukte systemet vektstatistikken til porsjonene. Det er også mulig å anvende den aktuelle vekten til porsjonene i systemet. I dette tilfellet er middelverdien til porsjonene i systemet 520.8 g og den grove fyllegrensen kan derfor innstilles til 10,000 - 5 x520,8 = 7.396 g. Andre mer sofistikerte metoder er også mulige å anvende for å bestemme den grove fyllegrensen både fra statistikken til porsjonene, de kjente porsjonene i systemet og fra nøyaktighetsstatistikk fra grovfyllingsprosessen.

Figur 2 viser en utførelsesform av oppfinnelsen sett fra siden, hvor to strømmer med artikler er dannet av et mangfold artikler 19, hvor artiklene er lagret. Artiklene kan for eksempel være sild, korn eller kjøttporsjoner. Dette systemet kan også være integrert i en annen prosesseringslinje, slik at det allerede eksisterer to eller flere strømmer.

Artiklene blir overført med en første og en andre transportør 20a, 20b, hvorfra artiklene blir lagret i en stor beholder 19, til en veie og/eller porsjoneringsanordning hvor artiklene i en av de to strømmene blir veid, og hvor resultatet blir lagret i et datasystem. Ved denne posisjonen kan porsjonene være dannet og veid for en av de to strømmene. Dette er nødvendig for produkter så som sild eller korn. Strømmen med de veide artiklene eller porsjonene definerer den fine strømmen 23, mens den andre definerer den grove strømmen 24.Både strømmene fra den første og den andre transportøren 20a, 20b blir sluppet til en tredje transportør som transporterer den fine strømmen 23 og en fjerde transportør som transporterer den grove strømmen 24 mot to eller flere porsjoneringsbeholdere 27 hvor porsjoner med forutbestemt vekt skal dannes. Som beskrevet i det foregående eksempelet, innbefatter de typiske fylleprosedyrene å utføre en grov fylling opp til en grovfyllingsgrense, mens den aktuelle grove vekten anvendes med den forutbestemte endelige porsjonsvektgrensen for å utføre en testtilpasning med artiklene eller porsjonene i den fine strømmen, slik at overvekten til den endelige porsjonsvekten vil være minimal. Disse beregningene blir gjort med et datasystem, eller en sentral prosessor, som kontrollerer en skilleplate 25 slik at de korrekte artiklene eller porsjon av artikler i den fine strømmen blir avledet til dem valgte porsjoneringsbeholderen. Artiklene som ikke er anpasset for den fine fyllingen blir avledet inn i den andre porsjoneringsbeholderen og brukt for den grove fyllingen. Videre, i en foretrukket utførelsesform kontrollerer datasystemet vider hastigheten til transportørene.

Arrangementet av transportører er imidlertid ikke avgjørende her. Det er også mulig å anvende to transportører, og posisjonen til porsjoneringsanordningen så vel som veieanordningen ved den motsatte ende til artikkelmottakeren.

Figur 3a og 3b viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen hvor arrangementet av den første og den andre transportøren 60, 61 har blitt endret. Figur 3a viser en porsjoneringsanordning 63, innbefattende tre plater anordnet på en horisontal akse 65 som danner tre Y-formede beholdere. Antallet Y-formede beholdere kan også være større enn tre. Når strømmen av artikler som blir overført med den første transportøren faller inn i den oppovervendende Y-formede beholderen, roterer den tilnærmet 120° og tømmer derved porsjonen, og den er klar til å motta neste porsjon. Dette kan skje når en eller flere artikler faller ned i den, eller det kan også være basert på rotasjon av den horisontale aksen ved forutbestemte tidsintervaller, eller når en forutbestemt vekt er oppnådd o den Y-formede beholderen. En veiesilo er også anordnet under porsjoneringsanordningen 64 som veier porsjonene. Denne veiesiloen er tilveiebragt med en enkel fordelingsplate, som via en enkelt bevegelse tømmer den veide porsjonen, og er klar til å motta den neste porsjonen som skal veies. Alle veieresultatene blir lagret i et datasystem og anvendes for finfyllingen i det senere trinnet. I en annen utførelsesform, har porsjoneringsanordningen også funksjonen som en veiesilo. Veiesiloen 64 anordnet under porsjoneringsanordningen skulle derved ikke være nødvendig.

Etter generering av et mangfold porsjoner og registrering av deres vekter, danner artiklene en uforanderlig sekvens som blir transportert med en tredje transportør 62 mot artikkelmottakerne, som er tre 68-70 som vist i fig. 3b, hvor porsjonene skal dannes. Porsjonen til artiklene blir fortrinnsvis sporet, så som ved hjelp av timing ved frigjørelse av artiklene på den tredje transportøren Ved anvendelse av transportørhastigheten.

Parallelt med denne grove strømmen definert av den andre transportøren 16 overføres en strøm av artikler direkte mot artikkelmottakerne (mottaksstasjoner) eller veiesiloer 68-70 som vist i fig. 3b. Det er vist ett sett med fordelingsplater 66, 67 for å fordele artiklene mellom de tre porsjoneringsbeholderne eller mottakssiloene. Hver fordelingsplate er anordnet på en rotasjonsakse ved bunnen av fordelingsplaten 73, 74 og montert til en første og en andre pneumatisk sylinder 71, 72, som ved ekspansjon eller sammentrekningsbevegelser regulerer bevegelsen til fordelingsplatene. I fig, 31 er begge sylindrene i en sammentrukket posisjon. I denne posisjonen faller artiklene direkte inn i den midtre artikkelmottakeren 69. Dersom for eksempel den første sylinderen beveger seg bort fra den sammentrukne posisjonen til en ekspandert posisjon, vil artiklene bli ledet inn i artikkelbeholder 68.

Settet med fordelingsplater 66,67 er tilveiebragt for både den fine strømmen så vel som for den grove strømmen. I utførelsesformen vist i fig 3a, er derfor det totale antallet fordelingsplater fire.

Prosessen med å generere en porsjon med minimal overvekt ved å anvende utførelsesformen i fig. 3a har blitt beskrevet tidligere i teksten. Når en porsjon med en endelig vektgrense er nådd, blir den tømt. Denne porsjonen kan deretter forpakkes 29 ved en forpakkingsstasjon. Figur 3b viser en oversikt over fig. 3a, og viser godt den fine strømmen med et mangfold artikler eler porsjoner med kjent vekt c1 - cn. Den grove strømmen består av porsjoner med ukjente vekter, a1 - an, slik som den fine strømmen b1 - bn før den blir veid. Figur 4 viser en nærmere skisse av porsjoneringsanordningen 63 som mottar artiklene fra den første transportøren 60. i denne utførelsesformen er antallet Y-formede beholdere tre og er roterbare rundt en rotasjonsakse 82. i en annen utførelsesform er antallet Y-formede beholdere fire, fem etc. Som nevnt tidligere i beskrivelsen, kan rotasjonen, når porsjonene skal tømmes inn i veiesiloen, være basert på et forutbestemt tidsintervall eller vekten i den Y-formede beholderen eller andre tidligere definerte kriterier. Veiesiloen 64 mottar porsjonen og veier den. Når vekten er godt stabilisert blir den lagret i det datasystem, og porsjonen blir tømt ved hjelp av en enkelt bevegelse til en roterbar plate 84 som roterer rundt en rotasjonsakse 81 fra en første posisjon til en andre posisjon. Bevegelsen blir fortrinnsvis kontrollert av en datamaskinkontrollert pneumatisk sylinder 80 som via en ekspansjons- og sammentrekningsbevegelse beveger platene 84 fra en første posisjon til en andre posisjon.

Claims (28)

1. Fremgangsmåte for å generere minst en vektporsjon opp til en forutbestemt vektgrense med en minimal overvekt, hvilken fremgangsmåte innbefatter: • generere minst en første og en andre strøm av artikler, hvor den første strømmen definerer en grov strøm og den andre strømmen en fin strøm • veie et mangfold artikler i den fine strømmen • utvelge en forutbestemt endelig vektgrense for minst en vektporsjon, • bestemme en grov vektgrense for den minst ene vektporsjonen, • utføre en grovfylling og eventuelt en finfylling inn i en artikkelmottaker, under gjentatt veiing av artiklene i artikkelmottakeren, inntil den grove vektgrensen er fullstendig, hvor den fullstendige grove vekten representerer den aktuelle grove vekten, og • utføre en finfylling med den fine strømmen inn i artikkelmottakeren inntil den forutbestemte fine endelige vektgrensen til den minst ene vektporsjonen er oppnådd, karakterisert vedat den grove vektgrensen blir bestemt på basis av statistisk informasjon om artiklene eller en porsjon av artikler i den fine strømmen, og hvor finfyllingen er basert på anvendelse av resultatet fra veiingen av mangfoldet artikler i den fine strømmen i en kombinasjon med den aktuelle grove fyllevekten for utvelgelse av minst en artikkel fra den fine strømmen slik at overvekten til vektporsjonen er minimal.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert vedat de gjenværende artiklene fra den fine strømmen som ikke er valgt for finfyllingen, blir brukt for den grove fyllingen i en eller flere av de gjenværende artikkelmottakerne.

3. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat bestemmelsen av den grove vektgrensen innbefatter: i. bestemme en middelverdi for et mangfold av artikler i den fine strømmen, ii. multiplisere middelverdien med antallet veide artikler i den fine strømmen som blir overført og dividere resultatet med to, for derved å oppnå det maksimale antallet muligheter for de veide artiklene til å ferdigstille den valgte vekten, og iii. subtrahere resultat oppnådd i ii fra den forutbestemte endelige vektgrensen til minst en vektporsjon.

4. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den grove vektgrensen er en fast vektgrense.

5. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den ytterligere innbefatter organ for å fordele den fine strømmen i et mangfold porsjoner og deretter veie hver porsjon.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert vedat porsjonene har minst to forskjellige vekter.

7. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat posisjonen til artiklene i den fine strømmen blir sporet.

8. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat utvelgelsen av den minst ene artikkelen fra den fine strømmen er basert på testti I pasning av artiklene eller porsjon av artikler i minst en vektporsjon slik at den forutbestemte endelige vektgrensen til minst en vektporsjon blir oppfylt og overvekten blir minimalisert.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 8, karakterisert vedat test-tilpasningen innbefatter: bestemme en porsjonsmangel ved hjelp av å subtrahere en aktuelle grove vekten fra den forutbestemte endelige vektgrensen, • velge alle kombinasjoner av artikler i den fine strømmen som passer inn i den minst ene vektporsjonen og basert på dette bestemme en eller flere artikler slik at den total vekten til den valgte artikkelen eller valgte artiklene overskrider porsjonsmangelen og samtidig minimaliserer overvekten, og • lede de utvalgte artiklene inn i minst en porsjon.

10. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat antallet artikler fra den fine strømmen inn i den minst ene porsjonen er forutbestemt.

11. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat de gjenværende artiklene som ikke er egnet for finfylling blir avvist og fjernet fra finstrømmen.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert vedat de avviste artiklene blir resirkulert tilbake i systemet og brukt igjen for finfyllingen og/eller grovfyllingen.

13. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den videre innbefatter organ for karakterisering av minst en karakteristisk egenskap til minst en artikkel fra den fine strømmen og eventuelt den grove strømmen med artikler.

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, karakterisert vedat finfyllingen videre innbefatter utvelgelse av minst en artikkel med hensyn til den minst ene karakteristiske egenskapen.

15. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat antallet strømmer av artikler er to, en fin strøm og en grov strøm.

16. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat etter ferdigstillelse av den minst ene vektporsjonen blir den aktuelle endelige vekten sammenlignet med den endelige vektgrensen.

17. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat dersom den aktuell endelige vekten til vektporsjonen ligger innen et forutbestemt intervall, blir vektporsjonen akseptert.

18. Fremgangsmåte i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat dersom den aktuell endelige vekten til vektporsjonen ligger utenfor et forutbestemt intervall, blir vektporsjonen avvist.

19. Anordning for dannelse av minst en vektporsjon opp til en forutbestemt vektgrense med en minimal overvekt, hvilken anordning innbefatter: • minst første (20a) og andre (20b) transportinnretninger for overføring av minst en første og en andre strøm av artikler, hvilken første strøm definerer en grov strøm (24) og den andre strømmen definerer en fin strøm (23), • minst en første veieinnretning (21) for mottak av artikler fra den fine strømmen, • minst to mottaksstasjoner (27) for mottak av artikler og generering av minst en porsjon, • innretning for å velge en endelig vektgrense, • innretning for å bestemme en grov vektgrense, • minst en første (66) og en andre (67) fordeler, for fordeling av artiklene mellom de minst to mottaksstasjonene (27), hvor den første (66) og andre (67) fordeleren anpasset til å fordele artiklene fra henholdsvis den grove strømmen (24) og den fine strømmen (23) inn i de minst to mottaksstasjonene (27), • en andre veieinnretning (68-70) for veiing av artiklene i mottaksstasjonene, • en lagringsinnretning for lagring av resultater fra den første (21) og andre (68-70) veieinnretningen og veiegrensene, • et datasystem anpasset til å kontrollere fordelerne (66, 67) og anvende de lagrede resultatene i lagringsinnretningen for å lede den grove strømmen (24) og eventuelt den fine strømmen (23) inn i mottaksstasjonene (21) opp til den grove vektgrensen hvor den aktuelle grove vektgrensen er bestemt karakterisert vedat innretningen for å bestemme den grove vektgrensen er anpasset til å bestemme den grove vektgrensen basert på statistisk informasjon om artiklene eller porsjonen med artikler i den fine strømmen (23) og at datasystemet er anpasset til deretter å utvelge og lede minst en artikkel fra den fine strømmen (23) inn i mottaksstasjonene (21) slik at overvekten oppnådd i mottaksstasjonen (21) er minimalisert.

20. Anordning i henhold til krav 19, karakterisert vedat videre innbefatter en porsjoneringsinnretning for generering av minst en porsjon av artiklene, hvor vekten til minst en porsjon sammen med dens posisjon blir identifisert,

21. Anordning i henhold til krav 20, karakterisert vedat porsjoneringsinnretningen innbefatter et mangfold plater montert på en rotasjonsakse og strekker seg radielt utover fra rotasjonsaksen og danner derved et mangfold Y-formede beholdere.

22. Anordning i henhold til krav 21, karakterisert vedat de Y-formede beholderne innbefatter organ for veiing av artiklene i disse.

23. Anordning i henhold til hvilke som helst av kravene 19-22, karakterisert vedat den ytterligere innbefatter organ for identifisering av minst en fysisk egenskap til minst en artikkel og/eller porsjon.

24. Anordning i henhold til krav 23, karakterisert vedat den fysiske egenskapen er formen til objektet.

25. Anordning i henhold til hvilke som helst av kravene 19-24, karakterisert vedat mottaksstasjonen er en veiesilo.

26. Anordning i henhold til krav 25, karakterisert vedat veiesiloen innbefatter en statisk vekt.

27. Anordning i henhold til hvilke som helst av kravene 19-26, karakterisert vedat den minst første veieinnretningen er en dynamisk vekt.

28. Anordning i henhold til hvilke som helst av kravene 19-27, karakterisert vedat transportørhastigheten er regulerbar.