CN109068665A - 用于将食品放入托盘中的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将食品(103)放入托盘中的设备(100)，包括：给料传送机(101)，被配置为将食品从给料传送机的给料位置(113)传送至自由端(105)；用于检测给料传送机上的食品的位置的装置(115)；托盘供给传送机(102)，被配置为传送空托盘(104)至托盘装料位置(117)，在托盘装料位置中食品从给料传送机的自由端释放到托盘中；用于检测托盘供给传送机上的空托盘的位置的装置(116)，其中该设备进一步包括：移动装置(118)，被配置为调整给料传送机的自由端的位置，及控制单元，用于控制移动装置，其中该控制包括当食品从给料传送机的释放端释放到托盘中时，利用检测到的食品的位置和检测到的空托盘的位置作为动态调整自由端的位置的操作参数。

Description

用于将食品放入托盘中的设备

技术领域

本发明涉及一种提供用于将食品放入托盘中的设备，及一种将食品放入托盘中的方法。

背景技术

存在用于将食品放入托盘中的不同设备，食品例如是鸡肉片。该解决方案的一个实例是一个或多个机器人臂用于从给料传送机拾取通常已称重的食品并且将拾取的食品放入托盘中。通常，托盘必须满足预定义的目标，诸如托盘中的重量目标和/或食品的数量。一种增加这种系统的生产量的方法是增加机器人臂的数量。

然而，这种设备不仅很复杂而且昂贵，尤其是如果需要多于一个机器人臂来增加生产量。

存在其他类型的设备，诸如所谓的基于固定装填位置的往复式传送机及下降传送机。

发明内容

在以上背景中，本发明的实施方式的目的是提供一种用于高生产量地将食品放入托盘中的、简单的且成本低的设备。

总的来说，本发明优选地试图单独地或以任意组合减轻、缓解或消除一个或多个以上提到的现有技术的缺点。具体地，本发明的实施方式的一目标可被视为提供一种解决以上提到的问题或其他问题的设备。

为了更好地解决一个或多个这些关注的问题，在本发明的第一方面中，提供了一种将食品放入托盘中的设备，包括：

●给料传送机，被配置为将食品从给料位置传送至给料传送机的自由端；

●食品位置检测装置，用于检测给料传送机上的食品的位置，

●托盘供给传送机，被配置为传送空托盘至托盘装料或者输送位置，其中托盘装料位置位于自由端的下方，并且其中食品从给料传送机的自由端释放到托盘中，

●托盘位置检测装置，用于检测托盘供给传送机上的空托盘的位置，

其中，设备还包括：

●移动装置，被配置为调整给料传送机的自由端的位置，以及

●控制单元，用于控制移动装置，其中该控制包括：当食品从给料传送机的释放端释放到托盘中时，利用检测到的食品的位置和检测到的空托盘的位置作为动态调整自由端的位置的操作参数。

因此，提供的设备与例如通常使用的利用机器人臂拾取和放置食品到例如托盘的设备相比不仅成本低，而且还极大地简单化并且具有高生产量。给料传送机或者至少其自由端明显位于比给料传送机或者至少托盘装料传送机处的托盘装料位置更高的位置，以允许从给料传送机的自由端动态地释放食品到托盘中。

通过如此布置给料传送机和托盘供给传送机使得给料传送机的传送方向基本上与托盘供给传送机的传送方向相反，生产量甚至可能进一步提高。

托盘供给传送机与给料传送机之间的移动方向当然也可以是不同的，例如，可以在相同的方向上或者关于彼此形成任何角度。

术语托盘装料位置(如前所述)是食品被释放到托盘中的位置，其中，由于动态装填，根据给料传送机的自由端的位置，这些位置明显在不同的位置。

本发明的实现的一个实例是在检测食品位置和空托盘位置之后，可例如，经由这些传送机的速度跟踪食品和空托盘，是指食品和托盘分别需要某时位置配准，以计算位置。

因此，当食品从给料传送机的释放端释放到托盘中时，可以高度准确的方式利用检测的食品位置和检测的空托盘的位置作为动态调整自由端的位置的操作参数。自由端的这种动态调整可包括：释放至少一个食品到第一托盘中，随后释放至少一个食品到另一个或多个第二托盘中，无需完成第一托盘中的固定目标。作为一个实例，如果目标是重量目标，这可能优选使第一托盘的超重最小化。重复这些步骤直至实现托盘中的目标。这样，同时对两个或更多个托盘进行装料(即，无需完成装料)是可能的。

在一个实施方式中，食品位置检测装置和托盘位置检测装置可合并成同一个检测装置，例如，捕获给料传送机上的食品和托盘供给传送机上的空托盘两者的图像的任何种类的视觉系统。

因此，根据本发明的设备可用于对食品进行分级和/或分批，其中分级和/或分批可在两个或更多个托盘上同时进行，指的是例如，这些两个或更多个托盘中目标重量都未完成。这样，例如，能够使如前所述的超重最小化，或者可以基于食品的尺寸、形状、颜色等将食品分级到两个或更多个托盘中。

在一个实施方式中，调整给料传送机的自由端的位置的步骤包括通过在与给料传送机的传送方向平行的前后方向上移动自由端来调整给料传送机的长度。因此，可视为给料端的给料传送机的相对端是固定的，而仅自由端以受控的方式前后移动。给料传送机还可以包括本领域技术人员熟知的用于在前后调整期间保持带的拉伸稳定的带拉伸机构。

使得给料传送机的自由端的位置移动的另一替代方案也可包括移动整个给料传送机并且因此移动给料传送机的自由端的位置。

在一个实施方式中，托盘中的食品满足至少一个目标标准，其中，至少一个目标标准用作控制单元调整自由端位置的另外的操作参数。在一个实施方式中，至少一个目标标准选自(但是不限于)以下一个或多个：

●托盘中的食品数量，

●托盘中的食品重量。

其他目标标准还可包括托盘中的尺寸、形状、颜色、装填模式(loading pattern)，食品的种类或者质构(texture)等。因此，将食品放入托盘可基于一个或者多个另外标准是指可大大地增加设备的灵活度并且满足不同的顾客需求。

在一个实施方式中，该设备另外包括：

●旋转传送机装置，被配置为从托盘供给传送机接收带有食品的托盘并将接收的托盘从第一角位置可旋转地传送至第二角位置，

●垂直传送机装置(vertical conveyor means)，至少部分位于旋转传送机装置上方并与其相邻，该垂直传送机装置的一侧在所述第二角位置处径向延伸远离旋转传送机装置的旋转轴线，其中，该侧适于与所接收的带有食品的托盘相互作用并使托盘径向地远离旋转传送机装置行进至取走传送机(take-away conveyor)。

在一个实施方式中，旋转传送机的替代方案是弯曲出料传送机。

在一个实施方式中，旋转传送机装置包括被配置为接收带有食品的托盘的旋转圆盘。旋转传送机装置可位于托盘供给传送机的下游端或者自由端，这样使得其部分地在旋转圆盘上方并且邻近于该旋转圆盘延伸，因此装填位置处的带有食品的托盘将自动地由旋转传送机装置接收并且托盘的角位置将经由垂直传送机装置的旋转运动从所述第一角位置改变至所述第二角位置，其中，角位置的差值可以是，但是不限于，180°。因此，现在可以使设备小型化，其中带有食品的托盘可在例如与空托盘的传送方向相反的方向上传送。当然，角位置的该差值可以是不同的，例如，适应客户需要，例如，适应设备所在的空间。

在一个实施方式中，托盘供给传送机与旋转传送机装置之间的内部如此布置使得带有食品的托盘在装填位置处的传送方向基本上平行于旋转传送机装置上的初始切线传送方向。这样，有利于接收填有食品的托盘的步骤。

在一个实施方式中，旋转传送机装置和垂直传送机装置在相同旋转方向上围绕一竖直旋转轴线旋转，其中垂直传送机装置优选包括环形传送带，其中在垂直传送机装置的所述侧，环形传送带的移动方向指向径向远离旋转传送机装置的旋转轴线。这样，当带有食品的托盘接触到垂直传送机的该侧时，环形带使带有食品的托盘立刻径向远离旋转传送机装置行进到例如取走传送机上。为了进一步促进这一点，旋转传送机装置的该环形传送带的摩擦系数大于托盘的摩擦系数。旋转传送机装置的与食品相互作用的一侧优选是直的。

在一个实施方式中，托盘具有这样的尺寸：相对两端的宽度不同于相对两侧的宽度，其中通过在接收的带有食品的托盘与垂直传送机装置的该侧相互作用时，使垂直传送机装置加速或者减速，则可调节垂直传送机装置的速度，因此，在被取走传送机接收之前选择性地定位所接收的托盘，这样使得托盘在取走传送机上具有短的前缘或长的前缘。例如，这可能是旋转传送机装置上的托盘的位置不是所期望位置的情况，这可能被例如任何种类的监测装置监测到，诸如(而不限于)被可放置在旋转传送机装置上方的数码相机监测到。

在本发明的第二方面中，本发明涉及一种将食品放入托盘中的方法，包括：

●通过给料传送机将食品从给料位置传送至给料传送机的自由端；

●通过食品位置检测装置检测给料传送机上的食品位置，

●通过托盘供给传送机传送空托盘至托盘装料或者输送位置，托盘装料或者输送位置位于自由端下方，并且其中食品从给料传送机的自由端释放到托盘中，

●通过托盘位置检测装置检测托盘供给传送机上的空托盘的位置，

其中，该方法还包括：

●通过移动装置调整给料传送机的自由端的位置，以及

●通过控制单元控制移动装置，其中该控制包括当食品从给料传送机的释放端释放到托盘中时，利用检测到的食品的位置和检测到的空托盘的位置作为调整自由端的位置的操作参数。

在一个实施方式中，托盘满足选自(而不限于)以下的至少一个标准：

●托盘中的食品的数量，

●托盘中的食品的目标重量，

●托盘中的食品的尺寸或者形状或者颜色特性，

其中，至少一个目标标准用作控制单元调整自由端的位置的另外操作参数。其他目标可包括食品的尺寸/形状、质构。

在一个实施方式中，当食品从给料传送机的释放端释放到托盘中时，动态调整自由端的位置的控制步骤包括：

i)释放至少一个食品到第一托盘中，

ii)释放至少一个食品到至少一个第二托盘中，

iii)继续步骤i)和ii)直至实现至少一个目标标准。

因此，该方法可实现分批和/或分级，其中两个或更多个托盘可同时准备，无需一次完成一个托盘。作为一个实例，如果目标是每个托盘500g，并且例如，一个托盘具有420g并且下一个将释放到托盘中的食品是120g，然而，其后的食品是90g，可行的是将120g放入可能需要该重量或者对该重量具有足够缓冲(例如，空的或者半空的托盘)的另一托盘，该90g产品放入该特定的托盘，其中超重10g是可接受的。因此，自由端的位置相应地调整。

应注意，通过跟踪，所有托盘的当前状态，例如，食品的重量或者数量等始终是已知的，以及托盘的精确位置是已知的。

总的来说，本发明的各个方面可在本发明的范围内以任何可能方式结合和联合。本发明的这些和其他方面、特征和/或优点从下文中描述的实施方式将是显而易见的并且将参考下文中描述的实施方式来解释。

附图说明

将参考附图仅通过实例的方式描述本发明的实施方式，附图中：

图1至图3示出用于将食品放入托盘中的设备的一个实施方式。

具体实施方式

图1示出根据本发明的用于将食品103放入托盘104中的设备100的一个实施方式的立体图。

该设备包括：给料传送机101，被配置为在箭头107表示的传送方向上将食品103从给料位置113传送至给料传送机101的自由端105；以及用于检测食品在给料传送机101上的位置的装置，也可将其看作食品位置检测装置。用于检测的食品位置检测装置可包括可布置在给料传送机的一侧的任何类型的传感器115，这样使得当食品与传感器115发出的光束重叠时，触发指示食品精确位置的信号。随后的跟踪可用于获悉食品在给料传送机上的精确位置。

该设备进一步包括位于给料传送机101下方的托盘供给传送机102，该托盘供给传送机102被配置为在箭头106表示的传送方向上传送空托盘至托盘装料位置117，在该托盘装料位置中，食品从给料传送机101的自由端105释放到托盘中，该设备还包括用于检测托盘供给传送机上的空托盘的位置的装置116，也可将其看作托盘位置检测装置。托盘位置检测装置116可与用于检测食品在给料传送机101上的位置的装置相似，即，最初感测空托盘的精确位置并且随后跟踪空托盘的位置的任何类型的传感器。

该设备100进一步包括：移动装置118，被配置为调整给料传送机的自由端的位置；及控制单元111，该控制单元可包括用于控制移动装置的任何类型的计算机系统，其中，控制包括当食品从给料传送机的释放端释放并进入托盘中时，利用检测的食品位置和检测的空托盘的位置作为调整自由端的位置(及因此托盘装料位置的位置)的操作参数。这将关于图2和3更详细地论述。

如该实施方式所示，该设备100进一步包括旋转传送机装置110，此处所示包括旋转圆盘，被配置为从托盘供给传送机102接收带有食品130的托盘并且将接收的托盘从第一角位置可旋转地传送至第二角位置，此处所示为180°。

该设备进一步包括至少部分位于旋转传送机装置110上方并与其相邻的垂直传送机装置180，其中，该垂直传送机装置的一侧121在所述第二角位置处径向延伸远离旋转传送机装置的旋转轴线119，其中，该侧适于与所接收的带有食品的托盘相互作用并使托盘在径向上远离旋转传送机装置行进至取走传送机。如此处所示，旋转传送机装置110在顺时针方向上旋转，如箭头120表示的。

带有食品的托盘的装填位置是托盘供给传送机102的下游端，该下游端部分地在旋转圆盘110上方延伸，这样使得带有食品的托盘将由旋转传送机装置110自动接收并且托盘的角位置通过垂直传送机装置的旋转运动而改变。如此处所示，接收传送机122具有如箭头123表示的、与托盘供给传送机102的传送方向106相反方向的传送方向的事实使得设备现在可以更紧凑。角位置的差值当然可以不同，例如，适应客户需要。

此处示出的旋转传送机装置108包括环形传送带124，其中，在垂直传送机装置的一侧，环形传送带的移动方向径向向外指向，如箭头125表示的，即，旋转传送机装置108和旋转传送机装置110的旋转方向相同。这样，当带有食品的托盘接触到垂直传送机的该侧时，该侧使带有食品的托盘立刻径向远离旋转传送机装置行进到传送机(也可称为取走传送机122)上。为了进一步促进这一点，旋转传送机装置的该环形传送带的摩擦系数大于托盘的摩擦系数。旋转传送机装置上的与食品相互作用的该侧优选是直的。

如此处所示，托盘具有这样的尺寸：相对两端的宽度不同于相对两侧的宽度，其中，通过在接收的带有食品的托盘与垂直传送机装置的一侧相互作用时使垂直传送机装置加速或者减速，可调节垂直传送机装置108的速度，因此，在接收的托盘被取走传送机122接收之前选择性地对其定位，因此托盘在取走传送机上具有短的前缘或者长的前缘。然而，托盘的尺寸和形状不应解释为局限于此处示出的尺寸/形状，即方形托盘。托盘同样可以是圆形的或者椭圆形的或者具有任何其他类型的形状。

如此处所示，托盘中的食品可能满足至少一个目标标准，例如，每个托盘中三件食品，其中，控制单元可将该标准用作调整自由端的位置的另外操作参数。当然，其他标准是可能的，诸如托盘中的目标重量、尺寸/形状，颜色等。

图2和图3描绘了图1中的设备的顶视图，示出在将食品放入托盘中时如何在前后方向上调整自由端，其中，食品的所述位置和空托盘的位置用作移动自由端的操作参数，这样使得食品从给料传送机的自由端释放到正确的托盘中。

应注意，将食品放入托盘包括同时在两个或更多个托盘中生成分批，即，无需完成托盘中的目标，以便例如，在托盘必须满足一些预定义的目标重量的情况下，避免托盘中的食品的超重。这样，根据本发明的设备100充当一种分批和/或分级设备。

虽然已在附图中和前面的说明中详细示出并描述了本发明，这些图示和说明应被理解为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施方式。所公开的实施方式的其他变型可由本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时从对附图、公开内容、以及所附权利要求的学习中理解和实现。在这些权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中叙述某些措施的不争事实不表示这些措施的结合不能加以利用。

Claims (9)

1.一种用于将食品(103)放入托盘中的设备(100)，包括：

·给料传送机(101)，被配置为将食品(103)从给料位置(113)传送至所述给料传送机的自由端(105)；

·食品位置检测装置(115)，用于检测所述给料传送机上的所述食品的位置，

·托盘供给传送机(102)，被配置为将空托盘(104)传送至托盘装料位置(117)，其中所述托盘装料位置(117)位于所述自由端(105)的下方，并且其中所述托盘装料位置是所述食品从所述给料传送机的所述自由端释放到所述托盘的位置，

·托盘位置检测装置(116)，用于检测所述托盘供给传送机(102)上的空托盘的位置，

其中，所述设备还包括：

·移动装置(118)，被配置为调整所述给料传送机(101)的所述自由端的位置，以及

·控制单元(111)，用于控制所述移动装置，其中控制包括：当将所述食品从所述给料传送机的所述释放端释放到所述托盘中时，利用检测到的所述食品的位置和检测到的所述空托盘的位置作为动态调整所述自由端的位置的操作参数。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，调整所述给料传送机(101)的所述自由端(105)的位置包括：通过在与所述给料传送机的传送方向平行的前后方向上移动所述自由端，来调整所述给料传送机的长度。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述给料传送机(101)的传送方向(107)与所述托盘供给传送机(102)的传送方向(106)基本上相反。

4.根据前述权利要求的任一项所述的设备，其中，用于检测所述给料传送机(101)上的食品的位置的所述装置(115)包括用于检测所述食品的初始位置的传感器，其中随后的检测包括跟踪所述食品。

5.根据前述权利要求的任一项所述的设备，其中，用于检测所述托盘供给传送机(102)上的空托盘的位置的所述装置(116)包括用于检测所述空托盘的初始位置的传感器，其中随后的检测包括跟踪所述托盘。

6.一种将食品(103)放入托盘中的方法，包括：

·通过给料传送机(101)将食品从给料位置(113)传送至所述给料传送机的自由端(105)；

·通过食品位置检测检测装置(115)检测所述给料传送机上的所述食品的位置，

·通过托盘供给传送机(102)将空托盘(104)传送至托盘装料位置(117)，其中所述托盘装料位置位于所述自由端的下方，并且其中食品从所述给料传送机的所述自由端释放到所述托盘中，

·通过托盘位置检测检测装置(116)检测所述托盘供给传送机上的所述空托盘的位置，

其中所述方法还包括：

·通过移动装置(118)调整所述给料传送机的所述自由端的位置，以及

·通过控制单元(111)控制所述移动装置，其中控制包括：当将所述食品从所述给料传送机的所述释放端释放到所述托盘中时，利用检测到的所述食品的位置和检测到的所述空托盘的位置作为动态调整所述自由端的位置的操作参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述托盘中的所述食品满足至少一个目标标准，其中所述至少一个目标标准用作所述控制单元调整所述自由端的位置时的另外的操作参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个目标标准选自以下项中的一项或多项：

·所述托盘中的食品的数量，

·所述托盘中的食品的重量，

·所述托盘中的装填模式。

9.根据权利要求78的任一项所述的方法，其中当将所述食品从所述给料传送机的所述释放端释放到所述托盘中时，动态调整所述自由端的位置的控制步骤包括：

i)释放至少一个食品到第一托盘中，

ii)释放至少一个食品到至少一个第二托盘中，

iii)继续步骤i)和ii)直至实现所述至少一个目标标准。