(19) |
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(11) |
EP 2 792 458 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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31.05.2017 Patentblatt 2017/22 |
(22) |
Anmeldetag: 26.02.2014 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Verfahren und Vorrichtung zum Aufschneiden von Produkten
Method and device for slicing products
Procédé et dispositif de découpe de produits
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
18.04.2013 DE 102013206994
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.10.2014 Patentblatt 2014/43 |
(73) |
Patentinhaber: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach |
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35236 Breidenbach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Nispel, Thomas
35232 Dautphetal (DE)
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(74) |
Vertreter: Manitz Finsterwald Patentanwälte PartmbB |
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Martin-Greif-Strasse 1 80336 München 80336 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-00/59689 DE-A1-102004 006 120
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DE-A1- 10 353 114 DE-A1-102011 114 180
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 zum Aufschneiden von
Produkten, insbesondere Lebensmittelprodukten, wie sie aus der
WO 00/59689 bekannt sind.
[0002] Es sind verschiedenartige Lebensmittel-Schneidvorrichtungen bekannt. So werden beispielsweise
sogenannte Hochleistungsslicer eingesetzt, um Lebensmittelprodukte, wie zum Beispiel
Fleisch, Wurst oder Käse, mit hoher Schnittgeschwindigkeit aufzuschneiden. Um die
Schnittleistung zu erhöhen, können derartige Vorrichtungen eine Produktzuführung aufweisen,
die dazu ausgebildet ist, mehrere Produktlaibe oder Produktriegel, im Folgenden Produkte
genannt, nebeneinander entlang einer Produktzuführrichtung einer Schneidebene zuzuführen,
in der sich wenigstens ein Schneidmesser bewegt. Bei dem Schneidmesser kann es sich
zum Beispiel um ein planetarisch umlaufendes Kreismesser oder um ein rotierendes Sichelmesser
handeln. Auf diese Weise ist es möglich, eine einzige Schneidvorrichtung mit entsprechend
großem Messer zum gleichzeitigen Schneiden mehrerer Produkte zu nutzen.
[0003] Das gemeinsame Zuführen der Produkte kann dadurch erfolgen, dass jedem Produkt ein
eigener Produktgreifer zugeordnet wird, der am hinteren Ende des Produkts angreift,
um dieses vorwärts zu schieben. Um hierbei Unterschiede im Gewichts- oder Querschnittsverlauf
der Produkte ausgleichen und die Dicke der abgetrennten Produktscheiben für die zugeführten
Produkte unabhängig voneinander während des Aufschneidens verändern zu können, um
so ein vorgegebenes Gewicht von einzelnen Produktscheiben oder das Gewicht von Portionen
aus mehreren Scheiben individuell erreichen zu können, können die Produktgreifer an
einer gemeinsamen Zuführeinheit gelagert und unabhängig voneinander relativ zu der
Zuführeinheit in Produktzuführrichtung ausfahrbar und entgegen der Produktzuführrichtung
einfahrbar sein.
[0004] In der
DE 10 2011 114 180 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufschneiden eines einzelnen Lebensmittelproduktes beschrieben,
die wenigstens eine Kamera umfasst, die ausgelegt ist, wenigstens eine Information
bezüglich der betreffenden Schneideinrichtung und/oder des einen Lebensmittelproduktes
bzw. der Lebensmittelscheiben zu erfassen. Was die Erfassung von das Lebensmittelprodukt
betreffenden Informationen betrifft, so soll die Ausrichtung dieses einen Lebensmittelproduktes
überwacht werden.
[0005] Beim Beladen der Produktzuführung mit neu aufzuschneidenden Produkten ist im Allgemeinen
nicht gewährleistet, dass alle nebeneinander befindlichen Produkte exakt die gleiche
Länge aufweisen. Da die Produktgreifer unabhängig voneinander relativ zu der Zuführeinheit
bewegbar sind, kann ein Längenunterschied der Produkte durch eine geeignete Verstellung
der Produktgreifer relativ zueinander kompensiert werden. Da die Längenunterschiede
üblicherweise nicht im Voraus bekannt sind, kann eine Produktsuchfahrt durchgeführt
werden, um die Positionen der hinteren Enden der Produkte zu ermitteln. Die Produktgreifer
suchen also nach den jeweiligen Produktenden und stellen bei einem Kontakt mit diesen
einen Eingriff her, beispielsweise durch Schließen entsprechender Greifkrallen.
[0006] Bereits vor dem ersten Schnitt muss sichergestellt sein, dass die der Schneidebene
zugewandten Produktanfänge mit der Schneidebene ausgerichtet sind. Zur Erfassung der
jeweiligen Position der Produktanfänge wurde bereits vorgeschlagen, oberhalb der Produkte
entsprechende Sensoren vorzusehen. Bei den üblichen Schneidvorrichtungen steht jedoch
in der Regel sowohl oberhalb als auch unterhalb der Produktführung relativ wenig Raum
zur Verfügung. Um die Produktanfänge mit der Schneidebene ausrichten zu können, müssen
zuvor jedoch die genauen Positionen dieser Produktanfänge bekannt sein.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, mit denen für ein Aufschneiden von mehreren nebeneinanderliegenden
Produkten die jeweiligen Positionen der Produktanfänge auf möglichst einfache und
zuverlässige Weise exakt erfasst werden.
[0008] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
[0009] So werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufschneiden von Produkten, insbesondere
Lebensmittelprodukten, mehrere Produkte nebeneinander entlang einer Produktauflage
einer Schneidebene zugeführt, in der sich ein Schneidmesser insbesondere rotierend
und/oder umlaufend bewegt. Dabei werden mittels einer auf der von den Produkten abgewandten
Seite vor der Schneidebene angeordneten berührungslosen Sensoreinheit, bevorzugt nach
dem Laufzeitverfahren, getrennt die Positionen der der Schneidebene zugewandten Anfänge
der entlang der verschiedenen Spuren geführten Produkte erfasst.
[0010] Hierbei können also z.B. die Laufzeit von Messsignalen vom Sensor zu den jeweiligen
Produktanfängen und zurück gemessen und daraus die jeweilige Position der verschiedenen
Produktanfänge bestimmt werden. Es wird unter anderem der Umstand genutzt, dass die
Laufzeit der betreffenden Signalpulse sehr kurz ist und die während der Rotation oder
des Umlaufs des Schneidmessers auftretenden Lücken dafür ausreichen, dass die Signalpulse
ungestört durch die Schneidebene hindurch und nach Reflexion an den Produktanfängen
wieder zurück gelangen. Eine Laufzeitmessung ist aber nicht zwingend, um die Positionen
der Produktanfänge zu erfassen.
[0011] Die Zeitfolge von von der berührungslosen Sensoreinheit erzeugten impulsartigen Messsignalen
kann demnach mit der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers so synchronisiert
werden, dass diese Messsignale bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser durch
die Schneidebene hindurch zu den Produktanfängen und nach einer Reflexion an diesen
Produktanfängen wieder zurück zur Sensoreinheit gelangen.
[0012] Von der berührungslosen Sensoreinheit erzeugte Messsignale können insbesondere parallel
zur Produktzuführrichtung auf die Produktanfänge gerichtet werden. Grundsätzlich ist
jedoch auch denkbar, diese von der berührungslosen Sensoreinheit erzeugten Messsignale
schräg zur Produktzuführrichtung auf die Produktanfänge zu richten. In beiden Fällen
ist die berührungslose Sensoreinheit jedoch vor der Schneidebene, das heißt auf der
von den Produkten abgewandten Seite der Schneidebene angeordnet. Generell und unabhängig
von der jeweiligen Mess- oder Erfassungsmethode kann die Sensoreinheit also parallel
oder schräg - bezogen auf die Produktauflage bzw. eine Produktzuführrichtung - auf
die Produktanfänge "blicken".
[0013] Bevorzugt wird als berührungslose Sensoreinheit eine optische Sensoreinheit verwendet.
Dabei wird vorteilhafterweise ein bevorzugt nach dem Laufzeitverfahren arbeitendes
3D-Kamerasystem eingesetzt.
[0014] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird als berührungslose Sensoreinheit ein TOF-Kamerasystem verwendet (TOF: time of
flight).
[0015] Bei einem solchen TOF-Kamerasystem handelt es sich um ein nach dem Laufzeitverfahren
arbeitendes 3D-Kamerasystem, das die Szene mittels eines Lichtpulses ausleuchtet und
für jeden Bildpunkt die Zeit misst, die das Licht bis zum Objekt und wieder zurück
benötigt. Die benötigte Zeit ist direkt proportional zur Distanz. Die Kamera liefert
somit für jeden Bildpunkt die Entfernung eines darauf abgebildeten Objekts und damit
dessen Position, so dass im Rahmen der hier beschriebenen Anwendung gleichzeitig die
Entfernungen sämtlicher Produktanfänge erfasst werden. Das Prinzip entspricht dem
ebenfalls ein tiefenaufgelöstes Bild liefernden Laserscanning mit dem Vorteil, dass
eine ganze Szene auf einmal aufgenommen wird und nicht abgetastet werden muss. Neben
der relativ hohen Strahlenauflösung besteht ein weiterer Vorteil eines solchen TOF-Kamerasystems
darin, dass es sehr schnell ist. So können beispielsweise bis zu 100 Bilder pro Sekunde
aufgenommen werden. Ein solches TOF-Kamerasystem kann demzufolge problemlos so mit
der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers synchronisiert werden, dass
die Lichtpulse auch bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser ungehindert durch
die Schneidebene hindurch zu den Produktanfängen und wieder zurück zum Kamerasystem
gelangen können.
[0016] Die einfachste Form eines solchen TOF-Kamerasystems arbeitet mit Lichtpulsen. Dabei
wird die Beleuchtung für einen kurzen Moment eingeschaltet. Der Lichtpuls beleuchtet
die Szene, hier die verschiedenen Produktanfänge, und wird an diesen Produktanfängen
reflektiert. Das Objektiv des Kamerasystems sammelt dieses Licht und bildet die Szene
auf dem Sensorelement ab. Je nach Distanz erfährt das auf den einzelnen Pixeln auftreffende
Licht eine Verzögerung. Da sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, sind
diese Zeiten sehr klein. Die einzelnen Pixel bestehen aus einem fotoempfindlichen
Element, zum Beispiel einer Fotodiode, die das Licht in einen elektrischen Strom umwandelt.
Mit dem fotoempfindlichen Element sind ein oder mehrere schnelle Verschlüsse oder
Schalter gekoppelt, die nur für einen ganz bestimmten Zeitraum das elektrische Signal
durchlassen. Ein nachgeschaltetes Speicherelement summiert das Signal auf.
[0017] Im Gegensatz zu einem Laserscanner beinhaltet das TOF-Kamerasystem keine beweglichen
Teile. Da die Beleuchtung und das Objektiv nahe beieinander liegen, ist auch der Platzbedarf
relativ klein. Abschattungen sind ausgeschlossen. Zudem ist es mit den Distanzinformationen
des TOF-Kamerasystems einfach, nur die interessierenden Bereiche aus einem Bild zu
extrahieren. Es kann insbesondere ein Distanzschwellwert gesetzt werden, wobei dann
nur die Pixel beachtet werden, die die nähere Distanz liefern. Von besonderem Vorteil
ist insbesondere, dass das TOF-Kamerasystem die komplette Szene mit einer Aufnahme
abbildet, das heißt im vorliegenden Fall die Entfernungen bzw. Positionen aller Produktanfänge
gleichzeitig erfasst werden.
[0018] Erfindungsgemäß werden dann anhand der erfassten Positionen der Produktanfänge die
Abweichungen der Positionen dieser Produktanfänge relativ zueinander ermittelt und
zur Ausrichtung der Produktanfänge mit der Schneidebene die Produkte in und/oder entgegen
der Produktzuführrichtung relativ zueinander so verlagert, dass die ermittelten Positionsabweichungen
der Produktanfänge aufgehoben oder kompensiert werden.
[0019] Bevorzugt werden die Produkte über mit deren hinteren Enden in Eingriff stehende
Produktgreifer entsprechend relativ zueinander verlagert.
[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufschneiden von Produkten, insbesondere Lebensmittelprodukten,
umfasst entsprechend eine Produktauflage, entlang der mehrere Produkte nebeneinander
einer Schneidebene zuführbar sind, in der sich ein Schneidmesser insbesondere rotierend
und/oder umlaufend bewegt, sowie eine auf der von den Produkten abgewandten Seite
vor der Schneidebene angeordnete berührungslose Sensoreinheit, mittels der, bei der
Verwendung, bevorzugt nach dem Laufzeitverfahren, getrennt die Positionen der der
Schneidebene zugewandten Anfänge der entlang der verschiedenen Spuren geführten Produkte
erfasst werden.
[0021] Die Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet
ist, anhand der mittels der berührungslosen Sensoreinheit, insbesondere TOF-Kamerasystem,
erfassten Positionen der Produktanfänge die Abweichungen der Positionen der Produktanfänge
relativ zueinander zu ermitteln und zur Ausrichtung der Produktanfänge mit der Schneidebene
die Produkte in und/oder entgegen der Produktzuführrichtung relativ zueinander so
zu verlagern, dass die ermittelten Positionsabweichungen der Produktanfänge aufgehoben
werden. Die entsprechende Verlagerung der Produkte relativ zueinander kann insbesondere
über mit deren hinteren Enden in Eingriff stehende Produktgreifer erfolgen.Bevorzugte
Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert; in dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Draufsicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Aufschneiden von Produkten,
- Fig. 2
- eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung mit zugeordnetem TOF-Kamerasystem
in zwei alternativen Positionen,
- Fig. 3
- eine schematische Draufsicht mehrerer auf der Produktauflage der Vorrichtung nebeneinander
angeordneter Produkte mit zugeordnetem TOF-Kamerasystem, und
- Fig. 4
- eine schematische Vorderansicht der Produktanfänge der in der Fig. 3 dargestellten
Produkte aus dem Blickwinkel des TOF-Kamerasystems.
[0022] Fig. 1 zeigt in schematischer Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsform einer
Vorrichtung 10 zum Aufschneiden von Produkten 12, bei denen es sich insbesondere um
Lebensmittelprodukte handeln kann.
[0023] Die Produkte 12 werden nebeneinander entlang einer Produktauflage der Vorrichtung
10 einer Schneidebene 16 zugeführt, in der sich ein Schneidmesser insbesondere rotierend
und/oder umlaufend bewegt.
[0024] Die hinteren Enden 18 der Produkte 12 können mit jeweiligen Produktgreifern 20 in
Eingriff gebracht werden, die an einer gemeinsamen Zuführeinheit 22 gelagert und unabhängig
voneinander relativ zu der Zuführeinheit 22 in und entgegen der Produktzuführrichtung
Z verfahrbar sind.
[0025] Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, kann die Zuführeinheit 22 einen sich quer
zur Produktzuführrichtung Z erstreckenden, in und entgegen der Produktzuführrichtung
Z verfahrbaren Träger 24 umfassen, an dem die Produktgreifer 20 unabhängig voneinander
verfahrbar gelagert sind. Der Träger 24 kann mittels seitlicher, sich jeweils in Produktzuführrichtung
Z erstreckender Führungen 26 geführt sein. Zur Verlagerung des Trägers 24 in und entgegen
der Produktzuführrichtung Z kann diesem ein Spindelantrieb 28 mit einer Spindelmutter
30 zugeordnet sein, über die der Träger 24 mitgenommen wird.
[0026] Zudem umfasst die Vorrichtung eine Steuervorrichtung 32, die unter anderem mit dem
Spindelantrieb 28 sowie den verschiedenen Antrieben der Produktgreifer 20 verbunden
sein kann.
[0027] Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 10 zudem eine berührungslose Sensoreinheit
34 (siehe die Fig. 2 bis 4), die auf der von den Produkten 12 abgewandten Seite vor
der Schneidebene 16 angeordnet ist und mittels der nach dem Laufzeitverfahren getrennt
die Positionen der der Schneidebene 16 zugewandten Anfänge 36 der entlang der verschiedenen
Spuren geführten Produkte erfasst werden.
[0028] Die berührungslose Sensoreinheit 34 kann insbesondere impulsartige Messsignale erzeugen,
deren Zeitfolge mit der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers so synchronisiert
ist, dass die Messpulse bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser durch die Schneidebene
16 hindurch zu den Produktanfängen 36 und nach einer Reflexion an diesen Produktanfängen
36 wieder zurück zur Sensoreinheit 34 gelangen.
[0029] Fig. 2 zeigt in schematischer Seitenansicht die mit nebeneinanderliegenden Produkten
12 beladene Vorrichtung mit zugeordneter berührungsloser Sensoreinheit 34. Dabei ist
diese berührungslose Sensoreinheit 34 in zwei möglichen alternativen Positionen dargestellt,
in denen die von der Sensoreinheit 34 erzeugten Messsignale parallel zur Produktzuführrichtung
(vgl. Sensoreinheit 34) bzw. schräg zur Produktzuführrichtung (vgl. Sensoreinheit
34') auf die Produktanfänge 36 gerichtet werden.
[0030] Als berührungslose Sensoreinheit 34 kann insbesondere eine optische Sensoreinheit
vorgesehen sein. Von Vorteil ist dabei insbesondere ein nach dem Laufzeitverfahren
arbeitendes 3D-Kamerasystem.
[0031] Bevorzugt ist als berührungslose Sensoreinheit 34 ein TOF-Kamerasystem vorgesehen
(TOF = time of flight).
[0032] Ein solches TOF-Kamerasystem arbeitet nach dem Laufzeitverfahren. Dabei wird die
betreffende Szene mittels eines Lichtpulses ausgeleuchtet, und die Kamera misst für
jeden Bildpunkt die Zeit, die das Licht bis zum Objekt, im vorliegenden Fall zu den
jeweiligen Produktanfängen 36, und wieder zurück braucht. Die benötigte Zeit ist direkt
proportional zur Distanz. Die Kamera liefert somit gleichzeitig für jeden Bildpunkt
die Entfernung des darauf abgebildeten Objekts, im vorliegenden Fall sämtlicher Produktanfänge
36. Das Prinzip entspricht dem Laserscanning mit dem Vorteil, dass eine ganze Szene,
das heißt sämtliche Produktanfänge auf einmal aufgenommen und nicht abgetastet werden
müssen. Ein besonderer Vorteil eines solchen TOF-Kamerasystems ist, dass es relativ
schnell ist. So kann die TOF-Kamera beispielsweise bis zu 100 Bilder pro Sekunde liefern.
Es ist somit problemlos möglich, die Zeitfolge der von einem solchen TOF-Kamerasystem
erzeugten impulsartigen Messsignale mit der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers
so zu synchronisieren, dass die Messsignale bei rotierendem bzw. umlaufendem Messer
durch die Schneidebene 16 hindurch zu den Produktanfängen 36 und nach einer Reflexion
an diesen Produktanfängen 36 wieder zurück zum Kamerasystem gelangen.
[0033] Ein solches TOF-Kamerasystem umfasst unter anderem eine Beleuchtungseinheit, eine
Optik 38 (siehe insbesondere Fig. 3) sowie eine Ansteuerelektronik. Die einfachste
Form einer solchen TOF-Kamera arbeitet mit Lichtpulsen. Dabei wird die Beleuchtung
für einen kurzen Moment eingeschaltet. Der Lichtpuls beleuchtet die Szene und wird
an den Objekten, hier den Produktanfängen 36, reflektiert. Die Optik 38 bzw. das Objektiv
der Kamera sammelt dieses Licht und bildet die Szene ab. Je nach Distanz erfährt das
auf den einzelnen Pixeln auftreffende Licht eine Verzögerung. Da sich das Licht mit
Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, sind diese Zeiten sehr klein. Die einzelnen Pixel
bestehen aus einem fotoempfindlichen Element wie zum Beispiel einer Fotodiode, die
das Licht in einen elektrischen Strom umwandelt. An das fotoempfindliche Element können
ein oder mehrere schnelle Verschlüsse oder Schalter angeschlossen sein, die nur für
einen ganz bestimmten Zeitraum das elektrische Signal durchlassen. Ein nachgeschaltetes
Speicherelement kann das Signal aufsummieren.
[0034] Das TOF-Kamerasystem besitzt einen relativ einfachen Aufbau und beinhaltet im Gegensatz
zu einem Laserscanner keine beweglichen Teile. Da die Beleuchtung und das Objektiv
nahe beieinander liegen, ist auch der Platzbedarf relativ gering. Von Vorteil ist
insbesondere auch, dass es sehr einfach ist, nur die interessierenden Bereiche, hier
die Abbildungen der Produktanfänge 36, aus einem Bild zu extrahieren. Zu den einzelnen
Produktanfängen 36 können jeweils auch die entsprechenden Entfernungen bzw. Positionen
angegeben werden.
[0035] Die Steuervorrichtung 32 ist bevorzugt auch mit dem berührungslosen Sensor 34 verbunden
und dazu ausgebildet, anhand der mittels des berührungslosen Sensors 34 erfassten
Positionen der Produktanfänge 36 die Abweichungen der Positionen der Produktanfänge
36 relativ zueinander zu ermitteln und zur Ausrichtung der Produktanfänge 36 mit der
Schneidebene 16 die Produkte 12 in und/oder entgegen der Produktzuführrichtung Z relativ
zueinander so zu verlagern, dass die ermittelten Positionsabweichungen der Produktanfänge
36 aufgehoben oder kompensiert werden. Dabei kann die entsprechende Verlagerung der
Produkte 12 relativ zueinander über die mit deren hinteren Enden 18 in Eingriff stehende
Produktgreifer 20 erfolgen.
[0036] Fig. 3 zeigt in schematischer Draufsicht beispielsweise drei auf der Produktauflage
14 der Vorrichtung 10 nebeneinander angeordnete Produkte mit auf der von diesen abgewandten
Seite der Schneidebene 16 angeordnetem berührungslosen Sensor 34, bei dem es sich
bevorzugt wieder um ein TOF-Kamerasystem handelt. Wie durch strichpunktierte Linien
angedeutet, erfasst der berührungslose Sensor 34 durch die Schneidebene 16 hindurch
gleichzeitig sämtliche Produktanfänge 36 der nebeneinanderliegenden Produkte 12.
[0037] Fig. 4 zeigt in schematischer Vorderansicht die Produktanfänge 36 der in der Fig.
3 dargestellten Produkte 12 aus dem Blickwinkel des hier bevorzugt als TOF-Kamerasystem
vorgesehenen berührungslosen Sensors 34.
Bezugszeichenliste
[0038]
- 10
- Vorrichtung
- 12
- Produkt
- 14
- Produktauflage
- 16
- Schneidebene
- 18
- hinteres Ende
- 20
- Produktgreifer
- 22
- Zuführeinheit
- 24
- Träger
- 26
- Führung
- 28
- Spindelantrieb
- 30
- Spindelmutter
- 32
- Steuervorrichtung
- 34
- berührungsloser Sensor, TOF-Kamerasystem
- 36
- Produktanfang
- 38
- Optik
- Z
- Produktzuführrichtung
1. Verfahren zum Aufschneiden von Produkten (12), insbesondere Lebensmittelprodukten,
bei dem mehrere Produkte (12) nebeneinander entlang einer Produktauflage (14) einer
Schneidebene (16) zugeführt werden, in der sich ein Schneidmesser insbesondere rotierend
und/oder umlaufend bewegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer auf der von den Produkten (12) abgewandten Seite vor der Schneidebene
(16) angeordneten berührungslosen Sensoreinheit (34), bevorzugt nach dem Laufzeitverfahren,
getrennt die Positionen der der Schneidebene (16) zugewandten Anfänge (36) der entlang
der verschiedenen Spuren geführten Produkte (12) erfasst werden, und
dass anhand der erfassten Positionen der Produktanfänge (36) die Abweichungen der Positionen
der Produktanfänge (36) relativ zueinander ermittelt werden und zur Ausrichtung der
Produktanfänge (36) mit der Schneidkante die Produkte (12) in und/oder entgegen der
Produktzuführrichtung (Z) relativ zueinander so verlagert werden, dass die ermittelten
Positionsabweichungen der Produktanfänge (36) aufgehoben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zeitfolge von von der berührungslosen Sensoreinheit (34) erzeugten impulsartigen
Messsignalen mit der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers so synchronisiert
wird, dass diese Messsignale bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser durch
die Schneidebene (16) hindurch zu den Produktanfängen (36) und nach einer Reflexion
an diesen Produktanfängen (36) wieder zurück zur Sensoreinheit (34) gelangen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass von der berührungslosen Sensoreinheit (34) erzeugte Messsignale parallel zur Produktzuführrichtung
(Z) auf die Produktanfänge (36) gerichtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass von der berührungslosen Sensoreinheit (34') erzeugte Messsignale schräg zur Produktzuführrichtung
(Z) auf die Produktanfänge (36) gerichtet werden.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungslose Sensoreinheit (34) eine optische Sensoreinheit verwendet wird.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungslose Sensoreinheit (34) ein insbesondere nach dem Laufzeitverfahren
arbeitendes 3D-Kamerasystem verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Produkte (12) über mit deren hinteren Enden (18) in Eingriff stehende Produktgreifer
(20) entsprechend relativ zueinander verlagert werden.
8. Vorrichtung (10) zum Aufschneiden von Produkten (12), insbesondere Lebensmittelprodukten,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einer Produktauflage (14), entlang der mehrere Produkte (12) nebeneinander einer
Schneidebene (16) zuführbar sind, in der sich ein Schneidmesser insbesondere rotierend
und/oder umlaufend bewegt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung eine auf der von den Produkten (12) abgewandten Seite vor der Schneidebene
(16) angeordnete berührungslose Sensoreinheit (34) aufweist, mittels der, bei der
Verwendung, bevorzugt nach dem Laufzeitverfahren, getrennt die Positionen der der
Schneidebene (16) zugewandten Anfänge (36) der entlang der verschiedenen Spuren geführten
Produkte (12) erfasst werden, und
dass die Vorrichtung eine Steuervorrichtung (32) umfasst, die dazu ausgebildet ist, anhand
der erfassten Positionen der Produktanfänge (36) die Abweichungen der Positionen der
Produktanfänge (36) relativ zueinander zu ermitteln und zur Ausrichtung der Produktanfänge
(36) mit der Schneidebene (16) die Produkte in und/oder entgegen der Produktzuführrichtung
(Z) relativ zueinander so zu verlagern, dass die ermittelten Positionsabweichungen
der Produktanfänge (36) aufgehoben werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfolge von von der berührungslosen Sensoreinheit (34) erzeugten impulsartigen
Messsignalen mit der Rotations- bzw. Umlauffrequenz des Schneidmessers so synchronisiert
ist, dass diese Messsignale bei rotierendem bzw. umlaufendem Schneidmesser durch die
Schneidebene (16) hindurch zu den Produktanfängen (36) und nach einer Reflexion an
diesen Produktanfängen (36) wieder zurück zur Sensoreinheit (34) gelangen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass als berührungslose Sensoreinheit (34) eine optische Sensoreinheit vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungslose Sensoreinheit (34) ein bevorzugt nach dem Laufzeitverfahren arbeitendes
3D-Kamerasystem vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 8 bis 11;
dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Verlagerung der Produkte (12) relativ zueinander über mit deren
hinteren Enden (18) in Eingriff stehende Produktgreifer (20) erfolgt.
1. A method of slicing products (12), in particular food products, in which a plurality
of products (12) are supplied next to one another along a product support (14) to
a cutting plane (16) in which a cutting blade moves, in particular in a rotating and/or
revolving manner,
characterized in that
the positions of the starts (36) of the products (12) guided along different tracks,
said starts facing the cutting plane (16), are detected separately by means of a contactless
sensor unit (34), preferably in accordance with the time of flight process, arranged
at a side remote from the products (12) in front of the cutting plane (16); and
in that the differences of the positions of the product starts (36) relative to one another
are determined on the basis of the detected positions of the product starts (36) and
the products (12) are transposed relative to one another in and/or against the product
supply direction (Z) for the alignment of the product starts (36) with the cutting
edge such that the determined positional differences of the product starts (36) are
cancelled.
2. A method in accordance with claim 1,
characterized in that
the time sequence of pulse-like measured signals generated by the contactless sensor
unit (34) is synchronized with the rotational frequency or revolution frequency of
the cutting blade such that, with a rotating or revolving cutting blade, these measured
signals move through the cutting plane (16) to the product starts (36) and move back
to the sensor unit (34) again after a reflection at these product starts (36).
3. A method in accordance with claim 1 or claim 2,
characterized in that
measured signals generated by the contactless sensor unit (34) are directed onto the
product starts (36) in parallel with the product supply direction (Z).
4. A method in accordance with claim 1 or claim 2,
characterized in that
measured signals generated by the contactless sensor unit (34') are directed onto
the product starts (36) obliquely to the product supply direction (Z).
5. A method in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that
an optical sensor unit is used as the contactless sensor unit (34).
6. A method in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that
a 3D camera system which in particular works in accordance with the time of flight
process is used as the contactless sensor unit (34).
7. A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the products (12) are correspondingly transposed relative to one another via product
grippers (20) which are in engagement with the rear ends (18) of said products.
8. An apparatus (10) for slicing products (12), in particular food products, in particular
for carrying out the method in accordance with any one of the preceding claims, having
a product support (14) along which a plurality of products (12) can be supplied next
to one another to a cutting plane (16) in which a cutting blade moves, in particular
in a rotating and/or revolving manner,
characterized in that
the apparatus has a contactless sensor unit (34) which is arranged at the side remote
from the products (12) in front of the cutting plane (16) and by means of which, in
use, the positions of the starts (36) of the products (12) guided along the different
tracks, said starts facing the cutting plane (16), are detected separately, preferably
in accordance with the time of flight process; and in that the apparatus comprises a control apparatus (32) which is configured to determine
the differences of the positions of the product starts (36) relative to one another
on the basis of the detected positions of the product starts (36) and to transpose
the products relative to one another in and/or against the product supply direction
(Z) for the alignment of the product starts (36) with the cutting plane (16) such
that the determined positional differences of the product starts (36) are cancelled.
9. An apparatus in accordance with claim 8,
characterized in that
the time sequence of pulse-like measured signals generated by the contactless sensor
unit (34) is synchronized with the rotational frequency or revolution frequency of
the cutting blade such that, with a rotating or revolving cutting blade, these measured
signals move through the cutting plane (16) to the product starts (36) and move back
to the sensor unit (34) again after a reflection at these product starts (36).
10. An apparatus in accordance with claim 8 or claim 9,
characterized in that
an optical sensor unit is provided as the contactless sensor unit (34).
11. An apparatus in accordance with at least one of the claims 8 to 10, characterized in that
a 3D camera system which preferably works in accordance with the time of flight process
is provided as the contactless sensor unit (34).
12. An apparatus in accordance with any one of the claims 8 to 11, characterized in that
the corresponding transposition of the products (12) relative to one another takes
place via product grippers (20) which are in engagement with the rear ends (18) of
said products.
1. Procédé pour couper des produits (12), en particulier des produits alimentaires, dans
lequel plusieurs produits (12) sont amenés les uns à côté des autres le long d'un
support de produits (14) jusqu'à un plan de coupe (16) dans lequel se déplace un couteau
de coupe en particulier en rotation et/ou en révolution,
caractérisé en ce que
au moyen d'une unité de capteur (34) sans contact physique agencée en avant du plan
de coupe (16) sur un côté détourné des produits (12), les positions des débuts (36)
des produits (12) menés le long des différents tracés sont détectées séparément, de
préférence selon le principe du temps de propagation, et
en se basant sur les positions détectés des débuts de produits (36), les déviations
des positions des débuts de produits (36) les unes par rapport aux autres sont déterminées,
et en vue d'aligner les débuts de produits (36) avec l'arête de coupe, les produits
(12) sont déplacés les uns par rapport aux autres dans et/ou à l'encontre de la direction
d'alimentation de produits (Z) de telle sorte que les déviations déterminées des positions
des débuts de produits (36) sont annulées.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'ordre chronologique des signaux de mesure en forme d'impulsions générés par l'unité
de capteur sans contact (34) est synchronisé avec la fréquence de rotation ou de révolution
du couteau de coupe de telle sorte que ces signaux de mesure parviennent à travers
le plan de coupe (16) vers les débuts de produits (36) et, après une réflexion sur
ces débuts de produits (36), ils parviennent en retour vers l'unité de capteur (34),
le couteau de coupe étant en rotation ou en révolution.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les signaux de mesure générés par l'unité de capteur sans contact (34) sont dirigés
vers les débuts de produits (36) parallèlement à la direction d'alimentation en produits
(Z).
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les signaux de mesure générés par l'unité de capteur sans contact (34) sont dirigés
vers les débuts de produits (36) en oblique par rapport à la direction d'alimentation
en produits (Z).
5. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'on utilise à titre d'unité de capteur sans contact (34) une unité de capteur optique.
6. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'on utilise à titre d'unité de capteur sans contact (34) un système de caméra tridimensionnel
qui fonctionne en particulier selon le principe du temps de propagation.
7. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les produits (12) sont déplacés les uns par rapport aux autres en correspondance par
des organes de saisie de produits (20) qui sont en engagement avec leurs extrémités
arrières (18).
8. Dispositif (10) de coupe de produits (12), en particulier de produits alimentaires,
en particulier pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes,
comportant un support de produits (14) le long duquel plusieurs produits (12) peuvent
être amenés les uns à côté des autres jusqu'à un plan de coupe (16) dans lequel se
déplace un couteau de coupe en particulier en rotation et/ou en révolution,
caractérisé en ce que
le dispositif comprend une unité de capteur (34) sans contact physique agencée en
avant du plan de coupe (16) sur un côté détourné des produits (12), au moyen duquel,
pendant l'utilisation, les positions des débuts (36), tournées vers le plan de coupe
(16), des produits (12) menés le long des différents tracés sont détectées séparément,
de préférence selon le principe du temps de propagation, et
en ce que le dispositif comprend un organe de commande (32) réalisé pour déterminer, en se
basant sur les positions détectés des débuts de produits (36), les déviations des
positions des débuts de produits (36) sont déterminées les unes par rapport aux autres,
et en vue d'aligner les débuts de produits (36) avec le plan de coupe (16), les produits
sont déplacés les uns par rapport aux autres dans et/ou à l'encontre de la direction
d'alimentation de produits (Z) de telle sorte que les déviations déterminées des positions
des débuts de produits (36) sont annulées.
9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'ordre chronologique des signaux de mesure en forme d'impulsions générés par l'unité
de capteur sans contact (34) est synchronisé avec la fréquence de rotation ou de révolution
du couteau de coupe de telle sorte que ces signaux de mesure parviennent à travers
le plan de coupe (16) vers les débuts de produits (36) et, après une réflexion sur
ces débuts de produits (36), ils parviennent en retour vers l'unité de capteur (34),
le couteau de coupe étant en rotation ou en révolution.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9,
caractérisé en ce que
il est prévu à titre d'unité de capteur sans contact (34) une unité de capteur optique.
11. Dispositif selon l'une au moins des revendications 8 à 10,
caractérisé en ce que
il est prévu à titre d'unité de capteur sans contact (34) un système de caméra tridimensionnel
qui fonctionne en particulier selon le principe du temps de propagation.
12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11,
caractérisé en ce que
le déplacement correspondant des produits (12) les uns par rapport aux autres s'effectue
par des organes de saisie de produits (20) qui sont en engagement avec leurs extrémités
arrières (18).
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