DE69716139T2

DE69716139T2 - Verfahren und vorrichtung zum zu-, ab-, und überführen von gegenständen wie obst

Info

Publication number: DE69716139T2
Application number: DE69716139T
Authority: DE
Inventors: Hendrik De Greef; Marinus De Vos; Marinus Van Arkel
Original assignee: De Greefs Wagen Carrosserie en Machinebouw BV
Current assignee: De Greefs Wagen Carrosserie en Machinebouw BV
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: EP1009695A1; NL1003057C2; WO1997042112A1; EP1009695B1; ES2180973T3; DE69716139D1; US6234300B1

Description

Aus beispielsweise der europäischen Patentanmeldung EP-A-0687508 ist eine Apparatur bekannt, bei welcher Früchte zwischen Greifer geklemmt werden, mittels dieser Greifer gehoben werden, während des Hebens gewogen werden und auf der Basis des Wiegens klassifiziere werden, indem die Früchte an vorbestimmten Orten von den Greifern losgelassen werden. Eine derartige Klassifizierapparatur erfordert eine große Anzahl von Greifern, z. B. entlang einer Länge von 40 Metern, was diese Konstruktion teuer macht.
In EP-A-0687508 wird gemäß dem ersten Teil des Anspruchs 1 eine Apparatur zum Transportieren oder zum Transportieren und Klassifizieren von Objekten, wie z. B. Früchten, offenbart, mit:
- einer Zufuhr-Fördereinrichtung zum Zuführen der Objekte; und
- einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen der Objekte von der Zuführ-FOrdereinrichtung, wobei die Übertragungavorrichtung Greiferteile aufweist, die paarweise zum Greifen der Objekte angeordnet sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, den vorgehenden Stand der Technik zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 schafft eine Apparatur zum Transportieren oder zum Transportieren und Klassifizieren von Objekten, wie z. B. Früchten, mit:
- einer Zuführ-Fördereinrichtung zum Übertragen der Objekte; und
- einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen der Objekte von der Zuführ-Fördereinrichtung, wobei die Übertragungsvorrichtung Greiferteile aufweist, die paarweise zum Greifen der Objekte angeordnet sind, gekennzeichnet durch:
- eine Abführ-Fördereinrichtung beispielsweise zum Klassifizieren, wie z. B. Wiegen, und zum Abführen der Objekte in einem relativ großen Abstand, der in keinem Fall kleiner als der relativ kleine Abstand der Zufuhr-Fördereinrichtung ist, wobei die Zufuhr-Fördereinrichtung, die Übertragungsvorrichtung und die Abführ-Fördereinrichtung so angeordnet sind, dass die zu transportierenden Objekte im Wesentlichen im gleichen horizontalen Niveau transportiert werden, und dass
- die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Übertragungseinrichtung mit der Geschwindigkeit der Abführ- Fördereinrichtung und der Zufuhr-Fördereinrichtung synchronisiert ist, so dass die Objekte in die Abführ- Fördereinrichtung übertragen werden,
Unter Verwendung der Apparatur gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Geschwindigkeit der Zuführ- Fördereinrichtung optimal ausgenutzt - die Früchte werden beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 8 Einheiten pro Sekunde zugeführt -, wobei die Abführ-Fördereinrichtung aus Transportteilen besteht, wie z. B. becherartige Fruchtaufnehmerteile, die einen größeren gegenseitigen Abstand haben, wodurch eine Beschädigung der Frucht während des Übertragens zwischen der Zufuhr-Fördereinrichtung und der Abführ-Fördereinrichtung verhindert wird, da die Frucht keine Fallbewegung durchmacht. Das Abführen weist ebenfalls eine hohe Geschwindigkeit auf; diese Abführ-Fördereinrichtung wird in optimaler Art und Weise ausgenutzt.
Eine positive Folge der Hochgeschwindigkeit ist eine bessere Ausnutzung der Abführ-Fördereinrichtung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Früchte ebenfalls gedreht werden, z. B. um eine halbe Umdrehung.
Aus beispielsweise der europäischen Patentanmeldung EP 0 647 561 A1 ist eine Apparatur bekannt, die einen Strom von Produkten in Anteile im Hinblick auf deren späteren Verpackens aufteilt. Für diesen Zweck wird an einem Ende ein Produktstrom durch Nehmen einer vorbestimmten Anzahl von Produkten vom Ende des Stroms mittels Hebemittel der Vorrichtung aufgeteilt. Die Hebemittel werden in Richtung einer Fördereinrichtung transportiert, wo der Anteil abgeladen wird.
Eine Abführ-Fördereinrichtung mit becherartigen Aufnehmerteilen ist per se von der europäischen Patentanmeldung EP-A-062007 bekannt, bei welcher während der Übertagung zwischen der Zufuhr-Fördereinrichtung und der Abführ-Fördereinrichtung die Frucht eine gewisse Distanz herunter fällt oder rollt, was zu einer Beschädigung der Frucht führen kann.
Die Greiferteile weisen bevorzugt im Wesentlichen steife Arme und Schutzhülsen aus weichem Material auf um eine weitere Beschädigung der Frucht zu verhindern.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Apparatur gemäss der Erfindung ist mindestens eine Quer- Fördereinrichtung unter der Übertragungsvorrichtung angeordnet um vor einer Klassifizierung Früchte, die zum Verbrauch weniger geeignet und/oder zweifelhafte Früchte getrennt abzuführen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Apparatur bevorzugt mit einem Drehmittel zum Betrachten der Früchte jeweils vor und nach der Übertragungsvorrichtung ausgestattet, z. B. für Qualitätskontrollzwecke.
Weitere Vorteile, Merkmale und Details der vorliegenden Erfindung werden angesichts der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die angehängte Zeichnung erläutert, in der:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Verfahrens und einer Apparatur gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Apparatur zeigt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Details III zeigt,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Teils zeigt,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Greiferteils zeigt,
Fig. 6A eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer anderen Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 6B eine Seitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer anderen Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 7A das in Fig. 6A gezeigte Detail VIIA zeigt,
Fig. 78 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 6B gezeigten Details VIIB zeigt,
Fig. 8A und 8B eine perspektivische Vorderansicht der in Fig. 6B gezeigten Apparatur zeigen,
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und
Fig. 10 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der in Fig. 9 gezeigten Apparatur zeigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform 10 (Fig. 1, 2) einer Apparatur gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Zuführ- Rollen-Fördereinrichtung 11, ein Übertragungsmittel 12 und eine Abführ-Fördereinrichtung 13 auf, die kippbare Becher 14 aufweist, in denen Früchte F unterschiedlicher Größe in einem relativ großen Abstand P angeordnet sind. Von der Fördereinrichtung 13 aus sind die Früchte F gemäß Gewicht und dergleichen in einer nicht gezeigten Art und Weise sortiert - jeder Becher, der mit einer Frucht gefüllt ist, wird in der Abführ-Fördereinrichtung gewogen, indem ein Gewichtsmessmittel, z. B. eine Messbrücke, verwendet wird.
Die Früchte F werden auf einer angetriebenen Rollen- Fördereinrichtung zugeführt, wobei die Rollen 15 z. B. diaboloförmige Bürstenteile (siehe Fig. 2) aufweisen, wobei der Abstand p kleiner als der Abstand P der Abführ- Fördereinrichtung 13 ist. In der Nähe eines Umlenkrads 16 der Zufuhr-Fördereinrichtung 11 werden die Früchte F mittels Greiferteile 17 der Übertragungsvorrichtung 12 nacheinander gegriffen, wobei die Früchte wie auf einer kontinuierlichen, horizontalen Bahn zur Abführ-Fördereinrichtung 13 transportiert werden, wobei verhindert wird, dass die Früchte während der Übertragung zwischen der Zufuhr-Fördereinrichtung 11 und der Abführ-Fördereinrichtung 13 eine Fallbewegung machen.
Im Falle von voluminösen Früchten wie z. B. weichen Äpfeln, Birnen und dergleichen werden bevorzugt die diaboloförmigen Bürstenteile verwendet; im Falle von härteren Früchten wird gewöhnlich von diaboloförmigen Teilen ohne Bürsten Gebrauch gemacht.
In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist im Bereich zwischen der Zufuhr-Fördereinrichtung 11 und der Abführ-Fördereinrichtung 13 unter den Greiferteilen 17 ebenfalls eine Quer-Fördereinrichtung 20 zum Abführen von ungeeigneten Früchten oder z. B. zweifelhaften Früchten angeordnet. Wenn diese Teile mittels einer Steuerung (nicht gezeigt) auf Basis einer Anzeige durch das Betriebspersonal oder eines automatischen Identifizierungsmittels, das jeweils festgelegt hat, dass eine Frucht zum Verbrauch nicht geeignet ist, auseinander bewegt werden, kann eine solche Frucht durch die Quer-Fördereinrichtung abgeführt werden.
Zusätzlich zu den in Fig. 1 gezeigten Komponenten werden in Fig. 2 ebenfalls eine Anzahl von Komponenten detailliert dargestellt, z. B. der Antriebsmotor 21 für das Transportmittel 11, 12 und 13, deren Bewegung via Ketten 22, 23, 24, 25 und 26 in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform übertragen wird, wobei die Antriebe des Transportmittels 11, 12 und 13 synchronisiert sind. Natürlich ist es ebenso denkbar eine in elektronisch gesteuerter Art und Weise stattfindende Synchronisation zu haben.
Fig. 2 zeigt ebenfalls deutlich, dass Greiferteile 17 entgegen der Wirkung einer Schraubenfeder 27, unter Verwendung von einer Führungsschiene 28 und einem Schienennachführungsrad 29 (siehe auch Fig. 3) in eine Position an einer relevanten Frucht F aufeinander zugetrieben werden, so wie sie zwischen den Rollen 15 herausgeschaufelt werden,
Greifer 17 (siehe auch Fig. 3) sind von Armen 30 ausgebildet, die mittels einer gemeinsamen Feder 27 gekuppelt sind und auf denen weiche Schutzhülsen 31 aus beispielsweise Gummi, gummiartigem oder Plastikmaterial angeordnet sind. Die im Wesentlichen steifen Arme 30 sind jeweils an einem Schwenkzapfen 32 schwenkbar, wobei der Grad an gegenseitiger Schwenkbewegung in direktem Zusammenhang mit gezähnten, gegenseitig in Eingriff stehenden Radsektoren 33 steht.
Die Führungsschiene 28 schiebt den Arm 30 via den Führungsrad 29 beiseite, wonach die Arme mittels der Feder 27 an die Frucht geklemmt werden. Noch einmal werden die Arme über einem Becher 14 auseinander gepresst, so dass die Frucht in den Becher gelegt wird.
Gemäß Fig. 4 sind in einer alternativen bevorzugten Ausführungsform die Greiferteile 47 über zwei Zugfedern 46 miteinander gekuppelt, die an den um Zapfenenden 44 schwenkbaren Armen 45 angeordnet sind, wobei die Arme 45 auseinandergetrieben werden, wenn eine Kraft in Richtung des Pfeils D, z. B. durch eine Kurvenscheibe (nicht gezeigt), auf ein Führungsrad 43 ausgeübt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Greiferteils 57 (Fig. 5) gemäss der vorliegenden Erfindung weist paarweise angeordnete Greiferarme 56 auf beispielsweise zum Greifen einer länglichen Frucht, wie z. B. eine Birne Q, Die Arme 56 sind gegenseitig paarweise unter Verwendung von Zugfedern 55 gekuppelt und sind an der Oberseite mit gezahnten Radsegmenten 54 ausgestattet, wobei die Position der Arme 56 jeweils paarweise durch die Dicke der Frucht Q an der jeweiligen Position bestimmt ist. Wenn die Arme 56 auseinandergetrieben werden, müssen jedoch alle sechs gleichzeitig auseinander bewegt werden, wenn eine Kraft auf das Schienenführungsrad 58 ausgeübt wird. Entsprechende Übertragungselemente 60 sind zu diesem Zweck auf der Welle 59 angeordnet.
Gemäss der nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Früchte z. B. eine halbe Umdrehung während des Übertragungsvorgangs gedreht.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 6A werden Früchte V via einer Rollen-Fördereinrichtung 61 zugeführt, über der eine Kamera 79 zum Betrachten der Früchte V angeordnet ist, z. B. zur Qualitätskontrolle und/oder zum Bestimmen der Form und der Große. Die Früchte werden mit Hilfe von Greiferarmen 62 gegriffen, paarweise angeordnet und während der Übertragung zu einer Abführ-Transportvorrichtung 70 unter Verwendung eines Elektromotors 80 gedreht, der eine Drehung von beispielsweise 180 Grad von becherartigen Teilen 66 bewirkt. Die becherartigen Teile greifen möglichst weit um die Mittellinie der Früchte. Fig. 8A und 8B zeigen klar, dass mit schüssel- oder becherartigen Teilen 66 sowohl große Früchte V als auch kleine Früchte V" nahe deren Mittellinie gegriffen werden können.
Wie in Fig. 6B gezeigt werden in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform die Früchte von einer Zuführ- Fördereinrichtung 61 unter Verwendung von Händen oder Greifern 82 entfernt und zu einer Zwischen-Fördereinrichtung 63 übertragen, deren Rollen 64 unter Verwendung von Antriebselementen 65 entweder synchron oder nicht synchron zur Geschwindigkeit der Greifer 82 angetrieben werden können.
Wie in Fig. 7B gezeigt ist werden die Bande 82 außerhalb über der Rolle 64 einwenig bewegt, wonach die Frucht V während einer einstellbaren Zeitdauer durch Antreiben zweier Rollen 64 etwa eine halbe Umdrehung gedreht wird.
In beiden Ausführungsformen werden die Früchte V dann zu einer Abführ-Transportvorrichtung 70 übertragen, wobei jeweils Greiferarme 62 und 82 benutzt werden, über welcher Vorrichtung eine Kamera 71 angeordnet ist, die, nach der Drehung der Früchte um etwa eine halbe Umdrehung, die andere Seite der Früchte betrachten kann.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 9 werden Früchte W unter Verwendung von Greiferteilen 72 übertragen, die auf einer zentralen Welle angeordnet sind und dadurch eine Kreisbewegung ausüben. Es ist ersichtlich, dass diese Ausführungsform der Fig. 9 und 10 eine relativ kleine Anzahl von Greiferarmen benötigt, was ihre Kosten begrenzt. Es wäre ebenfalls denkbar, in dieser Ausführungsform die Greiferarme 72 mit Teilen zu versehen, womit die Früchte z. B. während des Durchlaufens einer vollen Umdrehung zwischen den Greiferarmen 72 gedreht werden können, wobei die Greiferarme 72 dann mit in etwa doppelter Geschwindigkeit gedreht werden müssen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ihre vorhergehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt; die in Anspruch genommenen Schutzrechte sind durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Apparatur (10) zum Transportieren oder zum Transportieren und Klassifizieren von Objekten (F), wie z. B. Früchten, mit:

- einer Zufuhr-Fördereinrichtung (11) zum Zuführen der Objekte (F); und

- einer Übertragungsvorrichtung (12) zum Übertragen der Objekte von der Zufuhr-Fördereinrichtung (11), wobei die Übertragungsvorrichtung (12) Greiferteile (17; 47; 56; 62; 72; 82) aufweist, die paarweise zum Greifen der Objekte (F) angeordnet sind, gekennzeichnet durch:

- eine Abführ-Fördereinrichtung (13) beispielsweise zum Klassifizieren, wie z. B. Wiegen, und zum Abführen der Objekte (F) in einem relativ großen Abstand (P), der in keinem Fall kleiner als der relativ kleine Abstand (p) der Zuführ- Fördereinrichtung (11) ist, wobei die Zuführ- Fördereinrichtung (11), die Übertragungsvorrichtung (12) und die Abführ-Fördereinrichtung (13) so angeordnet sind, dass die zu transportierenden Objekte (F) im Wesentlichen im gleichen horizontalen Niveau transportiert werden, und dass

- die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Übertragungseinrichtung (12) mit der Geschwindigkeit der Abführ-Fördereinrichtung (13) und der Zuführ- Fördereinrichtung (11) synchronisiert ist, so dass die Objekte (F) in die Abführ-Fördereinrichtung (13) übertragen werden.

2. Apparatur (10) gemäss Anspruch 1, wobei die Zuführ- Fördereinrichtung (11) eine Rollen-Fördereinrichtung mit Im Wesentlichen diaboloförmigen Teilen aufweist.

3. Apparatur (10) gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei die Abführ- Fördereinrichtung (13) im Wesentlichen becherartige Aufnehmerteile (14) aufweist.

4. Apparatur (10) gemäss Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Greiferteile (17) im Wesentlichen steife Arme und Schutzteile (31) aus im Wesentlichen weichem Material aufweisen.

5. Apparatur (10) gemäss Anspruch 4, wobei die Schutzteile (31) Hülsen aus gummiartigem oder Plastik-Material sind.

6. Apparatur (10) gemäss einem der Ansprüche 1-5, wobei die Vorrichtung mit mindestens einer Quer-Fördereinrichtung (20) ausgestattet ist, die unter der Übertragungsvorrichtung angeordnet ist.

7. Vorrichtung (57) zum Greifen einer Frucht von Transportteilen einer Zuführ-Fördereinrichtung für Früchte, mit zwei oder mehreren Paaren von Greiferarmen (56), die paarweise eine längliche Frucht, wie z. B. eine Birne, ergreifen können, wobei die Bewegungsrichtung eines Greiferarmpaares im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Transportteils ist.

8. Apparatur (10) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Apparatur an der Innenseite der Greifer mit einem Drehmittel zum Herbeiführen einer Drehung der Frucht ausgestattet ist.

9. Apparatur (10) gemäss Anspruch 8, wobei das Drehmittel eine Mehrzahl von aufeinanderfolgend angeordneten, mehr oder weniger stark gebremsten Rollenelementen (64) aufweist.

10. Apparatur (10) gemäss Anspruch 8, wobei die Drehteile einen elektrischen Motor (80) aufweisen.

11. Apparatur gemäss einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, wobei in der Nähe der Zufuhr-Fördereinrichtung und in der Nähe der Abführ-Fördereinrichtung die Früchte durch jeweilige Kameras (71, 79) vor und nach der Drehung betrachtet werden.