專利名稱：用于分揀和包裝水果的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分揀和包裝產(chǎn)品的系統(tǒng)，其中產(chǎn)品包括雞蛋和水果。
背景技術(shù)：
通常，這樣 一 個(gè)系統(tǒng)為例如分揀水果和蔬菜的技術(shù)領(lǐng)域所習(xí)知。
EP687508描述了一個(gè)分揀機(jī)的實(shí)例，該分揀機(jī)構(gòu)成這樣一個(gè)系統(tǒng)的一部分。 其中所提到的分揀機(jī)用抓具運(yùn)輸產(chǎn)品，所述抓具在產(chǎn)品被分好類后抓起產(chǎn) 品，然后將這些產(chǎn)品按照其等級(jí)投放在包裝輸送帶上。此包裝傳輸帶可以是， 例如排放渠道輸送帶，或板條箱、手提箱或盒子放于其上的輸送帶。按慣例， 這樣的包裝輸送帶遵照輸送路徑或輸送路線，而輸送路徑或輸送路線越過供 應(yīng)輸送機(jī)的路徑或路線并在其下面經(jīng)過。因此，產(chǎn)品的投放是向下發(fā)生，與 此同時(shí)該產(chǎn)品遵循下降軌跡。所有那些本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員都清楚，當(dāng) 產(chǎn)品沿這樣的下降軌跡輸送時(shí)，不僅水果會(huì)被損壞，而且降落的位置也難以 確定。
與過去消費(fèi)者購(gòu)買水果然后將水果收集入袋相反，現(xiàn)如今越來越習(xí)慣于 預(yù)先把水果包裝在小包裝單位中，例如，在小箱子或托盤中，同時(shí)也預(yù)先把 特定的組合和數(shù)量組裝在一起。
EP 108445描述了一種不同類型的分揀機(jī)。在此種分揀機(jī)中，放置在杯 子中的產(chǎn)品被傳送至它們的投放位置。特別是那些用抓具或叉子難以操縱的 產(chǎn)品，如梨或黃瓜，可用此種類型的分揀機(jī)來處理。然而，清楚的是，正是 這些產(chǎn)品被向下投放時(shí)可能受損，更特別的是梨和黃瓜，因?yàn)槔孢@種類型的 水果的外皮是非常脆弱的，而黃瓜的形狀則大大不同于更通常的圓形。對(duì)于那些本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員而言更為清楚的是，產(chǎn)品性能的可追 溯性的需求變得越來越普遍。
加工和包裝這樣的產(chǎn)品，同時(shí)保持所有的分類數(shù)據(jù)， 一般來說，其中這 些數(shù)據(jù)不盡相同，甚至每個(gè)產(chǎn)品可能都不同于已知分揀設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)， 例如上文所描述的機(jī)器。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足這種需求以及其它方面的需求，本發(fā)明提供 一 種用于分揀和包
裝產(chǎn)品的系統(tǒng)，其中產(chǎn)品包括雞蛋和水果，所述系統(tǒng)包括
分揀機(jī)，所述分揀機(jī)具有至少一個(gè)單一的分揀軌道，所述分揀軌道具有 載具，其中每一個(gè)載具運(yùn)輸一個(gè)水果且每一個(gè)載具在分揀軌道內(nèi)界定一個(gè)位
置；
所述分揀機(jī)具有至少 一個(gè)傳感器以確定每個(gè)產(chǎn)品的至少 一個(gè)特征， 控制器，所述控制器用以存儲(chǔ)所述產(chǎn)品的至少 一個(gè)特征及運(yùn)輸所述產(chǎn)品 的載具的位置，以使每一個(gè)載具的位置與運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品的至少一個(gè)特征匹配，
所述控制器適于按照所述產(chǎn)品的至少 一 個(gè)特征將所述產(chǎn)品分類， 所述分揀軌道大致在水平方向延伸，且在使用時(shí)，所述分揀軌道于水平
傳送方向(X)具有一傳送速度，
若干包裝輸送帶，所述包裝輸送帶用以供應(yīng)和卸放包裝單位，如盒子、 板條箱或托盤，在使用所述系統(tǒng)時(shí)，由載具運(yùn)輸?shù)陌b單位中的產(chǎn)品都將被
包裝好； 方延伸；
送帶相鄰的轉(zhuǎn)移裝置設(shè)置在與包裝輸送帶同高度或高于包裝輸送帶的位置， 所述轉(zhuǎn)移裝置從所述分揀軌道的載具處接管所述產(chǎn)品，接著將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至包
5裝單位上方的水平高度，并把所述產(chǎn)品放入位于相應(yīng)的包裝輸送帶上的一個(gè)
所述的包裝單位內(nèi)；
所述控制器控制所述轉(zhuǎn)移裝置以使每個(gè)產(chǎn)品按照其分類轉(zhuǎn)移至包裝輸 送帶，其中所述分類已經(jīng)指定給所述包裝輸送帶，并且
其中，所述控制器特別適于控制分揀機(jī)、轉(zhuǎn)移裝置和包裝輸送帶的傳送 速度，以使它們相互適應(yīng)。
這樣的分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使其處理方式達(dá)到高度適當(dāng)和有效的程度，類似于 人類的處理方式，即抓起和自高處放下。 一個(gè)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)已經(jīng)由 分揀機(jī)分類的產(chǎn)品，其特征和特性在轉(zhuǎn)移之后仍然是已知的，因?yàn)槊總€(gè)產(chǎn)品 是單獨(dú)被轉(zhuǎn)移到包裝單位內(nèi)的。因此，在極為有利的方式下，任選地甚至是 某一類別的產(chǎn)品，特定的產(chǎn)品組合都能夠被放在一個(gè)包裝單位內(nèi)，這正是因 為每個(gè)產(chǎn)品的特征和特性都是已知的，且至少直到產(chǎn)品被放入包裝單位仍然 是已知的。
由于轉(zhuǎn)移裝置設(shè)置在與包裝輸送帶同高度或高于包裝輸送帶的位置，其 中包裝輸送帶在分揀軌道上方延伸，所以轉(zhuǎn)移裝置的使用很方便。這在系統(tǒng) 的組裝和維護(hù)時(shí)都有益。此外，在許多情況下，轉(zhuǎn)移裝置所跨越的轉(zhuǎn)移距離 可以保持為短距離。因此，轉(zhuǎn)移可以保持在短時(shí)間內(nèi)，從而使裝置保持高效 率。于是，轉(zhuǎn)移裝置的各種可能性可以最大限度地加以利用，如在自動(dòng)裝置 或機(jī)械手的實(shí)施例中。
本發(fā)明的另 一經(jīng)典實(shí)施例，用以轉(zhuǎn)移產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移裝置與每一軌道在一個(gè) 單一平面內(nèi)運(yùn)作。這樣的每一軌道的轉(zhuǎn)移裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，且能非常迅速地移 動(dòng)。最好，所述平面垂直延伸，即在Z方向延伸。
在這樣的構(gòu)造中，每一軌道的轉(zhuǎn)移裝置可包括一個(gè)x-z操縱器。 為提高這樣一個(gè)轉(zhuǎn)移裝置的定位能力，轉(zhuǎn)移裝置作為一個(gè)整體可以x方 向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng) 一個(gè)小的樞軸角度。
另外，或者做為選擇地，轉(zhuǎn)移裝置可包括轉(zhuǎn)移頭部，該轉(zhuǎn)移頭部以x方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的樞軸角度。
所述樞軸角度最好至多5°。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)移裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)單一中間輸 送帶。從載具處接管的產(chǎn)品在被放入包裝單位內(nèi)之前可放置在這樣一個(gè)中間 輸送帶上。當(dāng)包裝單位的供應(yīng)不一定能保證時(shí)或當(dāng)傾向于將不只一個(gè)產(chǎn)品同 時(shí)放入一個(gè)包裝單位時(shí)，這將是有益的。在這種情況下所述中間輸送帶起到 緩沖輸送帶的作用。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述載具選自杯子、抓具和叉子。
所有本領(lǐng)域中的 一般技術(shù)人員都清楚，這樣 一 個(gè)系統(tǒng)除影響深遠(yuǎn)的技術(shù)
簡(jiǎn)化之外還有至今不存在的處理水果或雞蛋的數(shù)種用途。特別地，該系統(tǒng)可 以組裝不同種類水果的組合，或也可以組裝同一種類但不同顏色的組合，在 這兩種情形下產(chǎn)品都包裝在托盤里。
另 一個(gè)大的優(yōu)勢(shì)在于這樣的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)種空間安排。 把自動(dòng)裝置或操縱器作為轉(zhuǎn)移產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移裝置來使用，這在食品工業(yè)是 習(xí)知的，例如WO2005009690。然而，在此描述的自動(dòng)裝置是非常復(fù)雜的儀 器，它需要大量的空間和相當(dāng)?shù)目刂啤２贿^，在本發(fā)明系統(tǒng)中，所裝備的儀 器只做有限數(shù)量的運(yùn)動(dòng)，且很容易安置，同時(shí)其運(yùn)行限于一個(gè)單一的平面， 特別是垂直的或X-Z或Y-Z平面。


本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)將以略圖為基礎(chǔ)加以闡述，其中
圖l是本發(fā)明系統(tǒng)的一部分的簡(jiǎn)圖的俯視圖；和 圖2是圖l中系統(tǒng)的側(cè)視圖。
在這些圖示中，相同的元件或構(gòu)成部分具有相同的參考數(shù)字。此外，在
這些圖示中，X, Y和Z方向按照慣常的方式選擇。
具體實(shí)施例方式
通過供應(yīng)輸送帶l，在這種情況下，設(shè)置兩個(gè)沿x方向移動(dòng)的分揀軌道
Pl， P2，產(chǎn)品10被供應(yīng)。這樣的輸送帶1是典型的無休止的輸送帶，例如EP540126, EP687508，還或EP108445中所描述的類型，其中產(chǎn)品分別由具有叉形手、抓具或杯子類的載具輸送。
在這樣一個(gè)輸送帶上，產(chǎn)品10的載具占據(jù)清晰可辨的位置，且這些位置匹配每個(gè)被運(yùn)輸?shù)酱宋恢玫漠a(chǎn)品的性能，同時(shí)，借助于由例如中央計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，相關(guān)數(shù)據(jù)被收集、管理和處理。
在該技術(shù)系統(tǒng)中，這種設(shè)置至少一個(gè)分揀軌道的供應(yīng)輸送帶進(jìn)一步配備有響應(yīng)計(jì)算機(jī)控制傳送的信號(hào)而引導(dǎo)產(chǎn)品至收集單位的工具，例如投放工具、解鎖工具、或卸貨通道。在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品被投放至卸載傳送帶上是以如盒子或板條箱的包裝單位的形式，包裝單位放置在卸載傳送帶上，該卸載傳送帶起到包裝輸送帶的作用，或是以通道的方式，在此方式中按慣例會(huì)引起水流。投放總是向下發(fā)生，這是清楚的。假使包裝單位是帶或輸送帶，這些都是永無止境的。當(dāng)從載具轉(zhuǎn)到輸送帶時(shí)，旋轉(zhuǎn)刷子往往被用來阻斷產(chǎn)品的降落。在其它用途中，卸載傳送帶的運(yùn)輸表面是由例如刷墊子組成。
如上文所述，本發(fā)明系統(tǒng)還包括若干包裝輸送帶2，其沿Y方向運(yùn)動(dòng)，舉例來說，包裝輸送帶2用于輸送包裝單位20。為清楚起見，在圖中只顯示了若干包裝輸送帶中的一個(gè)，從中可以看出，輸送帶2與供應(yīng)輸送帶1成直角相交并在供應(yīng)輸送帶1之上。不過，其它的角度也是可行的。例如，包裝單位20可沿輸送帶逐步傳送，與此同時(shí)，當(dāng)包裝單位還直立，它們裝滿了產(chǎn)品IO。此產(chǎn)品的灌裝是由轉(zhuǎn)移裝置3在上方完成，轉(zhuǎn)移裝置3沿路線T自供應(yīng)輸送帶1至包裝輸送帶2傳送產(chǎn)品。
轉(zhuǎn)移裝置3放置在輸送帶1、 2之上，由此確保產(chǎn)品的收集和投放能夠小心地完成，如同手工灌裝和包裝的情形。對(duì)于這種轉(zhuǎn)移裝置，各種不同類型的輸送帶都可使用，然而需要以高度控制的方式實(shí)現(xiàn)抓起，尤其是以能夠非常準(zhǔn)確地確定位置的方式，同時(shí)，各個(gè)產(chǎn)品的性能還要考慮在內(nèi)。這種情況尤其需要自動(dòng)裝置和機(jī)械手。
這種自動(dòng)裝置或機(jī)械手為大家所知的是抓具或吸盤。此外，這樣的自動(dòng)裝置將連接到中央計(jì)算機(jī)以抓起正確的產(chǎn)品，如上文所述，產(chǎn)品的數(shù)據(jù)連接于各個(gè)產(chǎn)品的載具。在此，可能的是從中央計(jì)算機(jī)至自動(dòng)裝置發(fā)送所有的控制信號(hào)，并且聯(lián)合中央計(jì)算機(jī)的所有數(shù)據(jù)和自動(dòng)裝置的控制，同時(shí)配備自動(dòng)裝置，比如，攝像機(jī)。
在一個(gè)更典型的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移期間的傳送限于一個(gè)單一的平面，最好是垂直平面。在這種方式下， 一個(gè)更加筒化的轉(zhuǎn)移裝置得到實(shí)現(xiàn)。在這種方式下，可以避免使用特別復(fù)雜的自動(dòng)裝置，比如S型或平面關(guān)節(jié)型自動(dòng)裝置，及特別大體積和復(fù)雜的自動(dòng)裝置。在這個(gè)典型的實(shí)施例中，這種轉(zhuǎn)移裝置被
稱為x-z操縱器。再次強(qiáng)調(diào)的是，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，單一的平面被設(shè)想成本質(zhì)上與普通語言中已知的平面不一致，如x-z平面，但也可能被設(shè)置成一
定角度，因此，包裝輸送帶可以占據(jù)一個(gè)不同的角度。此外，其它角度比垂直角度更可以被采用。
誠(chéng)然，在此技術(shù)領(lǐng)域中，眾所周知儀器將包裝單位裝滿產(chǎn)品，同時(shí)在單
一的平面完成移動(dòng)。以EP644120為例，其中儀器的框架具有數(shù)排吸盤抓起工具，該框架是可移置的，同時(shí)吸盤架能夠橫向展開。這樣的儀器特別用于產(chǎn)品的式樣排布。進(jìn)一步地，提供產(chǎn)品給此儀器，然后產(chǎn)品分類，形成上述提及的式樣，然后投放部分的個(gè)別分類，因?yàn)樽苑謷C(jī)投放之后，它們?cè)谳斔蛶想S意地豎著，且仍然需要供給式樣形成單位，例如緩沖帶之后是單一帶。
為了提高轉(zhuǎn)移裝置的機(jī)動(dòng)性和靈活性，在另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移裝置3通常設(shè)置成以小樞軸角度作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，例如5。，特別是在上述提及的單一的平面和/或垂直平面。此外，轉(zhuǎn)移裝置可以設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)移頭部是樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，像手形端或抓具端一樣。所有那些本領(lǐng)域中的 一般技術(shù)人員都清楚，上述典型實(shí)施例的小變形仍然在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
例如，在該系統(tǒng)中可以按照慣常的方式使用另一個(gè)包裝輸送帶，即在底下橫穿，而被歸類為比如第二選擇的特定產(chǎn)品按照慣常方式被向下投放。此外，該系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)移裝置和數(shù)個(gè)相互平行的上述平面X-Z操縱器，以便能夠同時(shí)處理數(shù)個(gè)平行的分揀軌道。在另一個(gè)典型實(shí)施例中，數(shù)個(gè)包裝輸送帶可用于特征和特性的不同組合。轉(zhuǎn)移裝置還可以包括一個(gè)或數(shù)個(gè)中間輸送帶，該中間輸送帶起到比如緩沖的作用。例如，中間輸送帶可設(shè)置在上述至少 一個(gè)包裝輸送帶的上游，其中該中間輸送帶在一定程度上起到緩沖的作用，如此以致，在這樣一個(gè)平面能夠獲得更多的最佳傳送時(shí)間安排。
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權(quán)利要求
1、一種用于分揀和包裝產(chǎn)品的系統(tǒng)，其中產(chǎn)品選自由雞蛋和水果組成的組，所述系統(tǒng)包括分揀機(jī)，所述分揀機(jī)具有至少一個(gè)單一的分揀軌道，所述分揀軌道具有載具，其中每個(gè)載具運(yùn)載一個(gè)水果且每一個(gè)載具在分揀軌道內(nèi)界定一個(gè)位置；所述分揀機(jī)具有至少一個(gè)傳感器以確定每個(gè)產(chǎn)品的至少一個(gè)特征，控制器，所述控制器用以存儲(chǔ)所述產(chǎn)品的至少一個(gè)特征及運(yùn)載所述產(chǎn)品的載具的位置，以使每一個(gè)載具的位置與運(yùn)載的產(chǎn)品的至少一個(gè)特征匹配，所述控制器適于按照所述產(chǎn)品的至少一個(gè)特征將所述產(chǎn)品分類，所述分揀軌道大致在水平方向延伸，且所述分揀軌道在使用時(shí)于水平傳送方向(X)具有一傳送速度，若干包裝輸送帶，所述包裝輸送帶用以供應(yīng)和卸放包裝單位，如盒子、板條箱或托盤，在使用所述系統(tǒng)時(shí)，由載具運(yùn)載的包裝單位中的產(chǎn)品都將被包裝好；至少許多的若干包裝輸送帶越過所述分揀軌道且在所述分揀軌道的上方延伸；其中與每個(gè)越過所述分揀軌道且在所述分揀軌道的上方延伸的包裝輸送帶相鄰的轉(zhuǎn)移裝置設(shè)置在與包裝輸送帶同高度或高于包裝輸送帶的位置，所述轉(zhuǎn)移裝置從所述分揀軌道的載具處接管所述產(chǎn)品，接著將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至包裝單位上方的水平高度，并把所述產(chǎn)品放入位于相應(yīng)的包裝輸送帶上的一個(gè)所述的包裝單位內(nèi)；所述控制器控制所述轉(zhuǎn)移裝置以使每個(gè)產(chǎn)品按照其分類轉(zhuǎn)移至包裝輸送帶，其中所述分類已經(jīng)指定給所述包裝輸送帶，并且其中，所述控制器特別適于控制分揀機(jī)、轉(zhuǎn)移裝置和包裝輸送帶的傳送速度，以使它們相互適應(yīng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用以轉(zhuǎn)移產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移裝置與每 一軌道在一個(gè)單一平面內(nèi)運(yùn)作。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述平面在Z方向上垂直。
4、 如上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括X-Z操縱器。
5、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)移裝置作為一個(gè)整體以X方 向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的樞軸角度。
6、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括轉(zhuǎn)移頭部，所述 轉(zhuǎn)移頭部以X方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的樞軸角度。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中所述樞軸角度至多5°。
8、 如上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)一步包括至 少 一個(gè)單一 中間輸送帶。
9、 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述中間輸送帶起到緩沖輸送帶的作用。
10、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述分揀機(jī)、轉(zhuǎn)移裝置和包裝輸送 帶的傳送速度特別取決于所述位置。
11、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述載具選自杯子、抓具和叉子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于分揀和包裝產(chǎn)品的系統(tǒng)，其中產(chǎn)品包括雞蛋和水果(10)，所述系統(tǒng)包括分揀機(jī)，所述分揀機(jī)具有至少一個(gè)單一的分揀軌道(1)，所述分揀軌道具有載具；至少一個(gè)傳感器以確定每個(gè)產(chǎn)品(10)的至少一個(gè)特征；所述控制器適于按照至少一個(gè)特征將所述產(chǎn)品分類；若干包裝輸送帶(2)，所述包裝輸送帶用以供應(yīng)和卸放包裝單位，如盒子、板條箱或托盤，所述包裝輸送帶越過所述分揀軌道且在所述分揀軌道的上方延伸；其中與每個(gè)包裝輸送帶相鄰的轉(zhuǎn)移裝置(3)設(shè)置在與包裝輸送帶同高度或高于包裝輸送帶的位置，所述轉(zhuǎn)移裝置從載具處接管所述產(chǎn)品，并把所述產(chǎn)品放入位于相應(yīng)的包裝輸送帶上的包裝單位(20)內(nèi)。
文檔編號(hào)B07C5/36GK101484250SQ200780015671
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者L·P·克雷茲 申請(qǐng)人:食物制備系統(tǒng)有限公司