NL2028839B1 - Verpakkingsinrichting voor het gericht verpakken van producten zoals groenten en fruit, sorteersysteem of verpaklijn voorzien daarvan en werkwijze daarvoor - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verpakkingsinrichting en sorteersysteem voor het gericht verpakken van producten; zoals groenten en fruit; en een werkwijze daarvoor. De verpakkingsrichting volgens de vinding omvat: — een aanvoersysteem ingericht voor het aanvoeren van producten; — een werkzaam met het aanvoersysteem verbonden meet- en positioneringsbaan omvattende een of meer transportsamenstellen voor transport van producten in een transportrichting; waarbij elk transportsamenstellen omvattende twee in de transportrichting naastgelegen rolelementen die een productpositie definieren; — een werkzaam met de meet- en positioneringsbaan verbonden meetsysteem; — een richtsysteem omvattende een meetrichtdeel ingericht voor het tijdens transport van het product roteren van het product ten behoeve van het meetsysteem, en een productorientatiedeel ingericht ten behoeve van het tij dens transport van het product orienteren van het product voor het verpakken; — een verpakkingsrobot omvattende een productoppakelement voor het oppakken van het product en het met een gewenste productorientatie wegleggen van het product; en — een regelaar voor het aansturen van het meetsysteem; het richtsysteem en de verpakkingsrobot.

Description

VERPAKKINGSINRICHTING VOOR HET GERICHT VERPAKKEN VAN PRODUCTEN

ZOALS GROENTEN EN FRUIT, SORTEERSYSTEEM OF VERPAKLIJN VOORZIEN

DAARVAN EN WERKWIJZE DAARVOOR

De onderhavige vinding heeft betrekking op een verpakkingsinrichting waarmee het mogelijk is producten zoals groenten en fruit op een gericht wijze te verpakken. waarbij gericht verpakken betrekking heeft op het met een gewenste oriëntatie in een verpakking brengen van de producten.

Uit de praktijk bekende verpakkingsinrichtingen alsmede verpakrobots maken het mogelijk producten op automatische wijze te verpakken en daarbij op gerichte wijze te positioneren in of op een verpakking zoals een zogeheten pakblad, tray of andere houder. Hierbij worden de producten, zoals appels, op gewenste wijze gepositioneerd, bijvoorbeeld met een rode blos naar boven gericht en steeltjes die in eenzelfde richting wijzen. Vervolgens worden deze pakbladen of trays in een doos of omdoos geplaatst voor verder transport en opslag. In dit proces vereist met name het correct positioneren van het product diverse handelingen, subsystemen en relatief complexe inrichtingen om het gewenste eindresultaat te bereiken.

NL 2016363 en NL 2002866 beschrijven een conventioneel richtapparaat en verpakkingsinrichting waarmee producten op gerichte wijze in een verpakking gebracht kunnen worden. Hierbij worden eveneens diverse handelingen en subsystemen gebruikt.

Het doel van de onderhavige vinding is het verschaffen van een verpakkingsinrichting voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit. waarmee de hiervoor genoemde problemen ten aanzien van het vereisen van diverse handelingen en/of subsystemen worden opgeheven of ten minste worden verminderd en waarbij bij voorkeur tevens de capaciteit van een dergelijke verpakkingsinrichting kan worden vergroot voor het met een gewenste productoriëntatie wegleggen van cen product in een verpakking, zoals een pakblad, tray, houder, of ander verpakkingselement.

Daartoe verschaft de vinding cen verpakkingsinrichting voor het gericht verpakken van producten zoals groenten en fruit, waarbij de verpakkingsinrichting volgens de vinding omvattende: — gen aanvoersysteem ingericht voor het aanvoeren van producten: — een werkzaam met het aanvoersysteem verbonden meet- en positioneringsbaan omvattende één of meer transportsamenstellen voor transport van producten in een transportrichting, waarbij elk transportsamenstellen omvattende twee in de transportrichting naastgelegen rolelementen die een productpositie definiëren: — een werkzaam met de meet- en positioneringsbaan verbonden meetsysteem ingericht voor het op de productpositie meten van eigenschappen van het product;

— een richtsysteem voor het richten van het product op het transportsamenstel, waarbij het richtsysteem omvattende een meetrichtdeel ingericht voor het tijdens transport van het product roteren van het product ten behoeve van het meetsysteem, en een productoriëntatiedeel ingericht ten behoeve van het tijdens transport van het product oriënteren van het product voor het verpakken: — een verpakkingsrobot omvattende een productoppakelement voor het oppakken van het product van de meet- en positioneringsbaan en ingericht voor het met een gewenste productoriëntatie wegleggen van het product; en — een regelaar voor het aansturen van het meetsysteem, het richtsysteem en de verpakkingsrobot.

Door middel van een aanvoersysteem, zoals een aanvoertransporteur, worden producten aangevoerd naar een werkzaam daarmee verbonden meet- en positioneringsbaan. De producten hebben in het bijzonder betrekking op groenten en fruit, waaronder bijvoorbeeld appels, perziken en tomaten, alsook andere levensmiddelen die op een gerichte wijze in een verpakking gebracht kunnen worden. In het kader van onderhavige vinding heeft gericht verpakken betrekking op het met een gewenste oriëntatie in een verpakking brengen van de producten. De verpakkingen hebben in het bijzonder betrekking op een pakblad, tray of andere geschikte houder. Een dergelijke verpakking wordt bij voorkeur aangevoerd met behulp van een separaat aanvoer- en doorvoersysteem voor de verpakkingen.

Volgens de vinding is de meet- en positioneringsbaan voorzien van één en bij voorkeur meer transportsamenstellen, waarbij elk transportsamenstel twee in de transportrichting naastgelegen rolelementen omvat die een productpositie definiëren. De rolelementen betreffen bij voorkeur zogeheten diabolo's. Desgewenst kunnen ook andere geschikte rolelementen worden voorzien. In de productpositie heeft een product contact met beide rolelementen. Bij voorkeur is een individueel productsamenstel geschikt voor het verplaatsen van een enkel product.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm betreffen de rolelementen diabolo's en vormen twee in de transportrichting naastgelegen diabolo's een transportsamenstel. Tussen dergelijke afzonderlijke diabolosets is een positie als het ware leeg zodat elkaar in de transportrichting opvolgende producten afzonderlijk gericht kunnen worden. Bij voorkeur is een dergelijke baan van transportsamenstellen met diabolo's aan de mvoerzijde enigszins hellend voorzien om de dosering ofwel de verdeling van producten over de productposities te optimaliseren. Het is gebleken dat bij toepassing van diabolo's in het transportsamenstel de gewenste oriëntatie van het product sneller te bereiken is en deze ook beter behouden kan blijven.

Hierbij wordt een kosteneffectief systeem volgens de vinding mogelijk met een beperkte eis aan het mbouwvolume. Dit maakt de inrichting volgens de vinding verder effectief toepasbaar in de praktijk.

Een meetsysteem is ingericht voor het meten van eigenschappen van het product, waaronder in het kader van de vinding ook de positie van bijvoorbeeld een steel, kroon en/of blos van het product wordt begrepen. Bij voorkeur wordt het meetsysteem tevens ingezet voor het detecteren van één of meer geschikte oppakoriëntaties, waarin een verpakkingsrobot het product op kan pakken en weg kan leggen met een gewenste productoriëntatie in de verpakking.

Een richtsysteem is volgens de vinding voorzien voor het richten van het product ten behoeve van enerzijds het tijdens transport van het product meten met de meetinrichting en anderzijds het tijdens transport van het product oriënteren van het product ten behoeve van het wegleggen van het product in de verpakking.

Het richtsysteem richt de producten, zoals appels, waarbij de producten zodanig worden geroteerd dat bijvoorbeeld de zogeheten kroon-steel-as in het juiste en gewenste vlak ligt. Deze gewenste oriëntatie 1s afhankelijk van de eisen die worden gesteld. Zo is bijvoorbeeld veelal gewenst dat de genoemde kroon-steel-assen parallel aan elkaar in een vooraf bepaalde richting worden geplaatst in of op de verpakking. Naast een visueel en esthetisch effect is gebleken dat hierdoor onder meer de stelen van naast elkaar liggende producten elkaar minder beschadigen.

Door het product al ten minste gedeeltelijk te richten of te oriënteren in/op de meet- en positioneringsbaan kan een gewenste oriëntatie van het product al geheel of gedeeltelijk tijdens het transport van dit product plaatsvinden, zodat dat ten minste één geschikte oppakoriëntatie ligt in een werkgebied van de verpakkingsrobot. Met behulp van de verpakkingsrobot wordt het product direct van de meet- en positioneringsbaan gepakt en wordt het product direct weggelegd in de verpakking. Hierdoor wordt een tussenstap met een separate richteenheid overbodig. Dit bewerkstelligt een sneller proces en een hogere capaciteit voor verwerking van de producten.

Bijkomend wordt het aantal uitgevoerde handelingen beperkt zodat een effectieve inrichting wordt verkregen, waarbij door de reductie van het aantal handelingen tevens het risico op productschade verder wordt gereduceerd. Tevens bijkomend kan een meer compacte inrichting worden verschaft die kan volstaan met minder inbouwruimte en die eenzelfde of zelfs meer functionaliteit biedt dan conventionele systemen.

Het richtsysteem kan op diverse wijzen worden uitgevoerd. In een momenteel geprefercerde uitvoeringsvorm wordt bij het richten gebruik gemaakt van een proces van afwikkelen, waarbij aan het richtsysteem een afwikkelvlak wordt voorzien waarmee de rolelementen zoals diabolo’s roteren. Een alternatief hiervoor kan gebruik maken van actieve real- time aangestuurde componenten zoals servomotoren. Naast genoemde servomotoren is het ook mogelijk een verdere alternatieve uitvoeringsvorm te voorzien die gebruik maakt van tandriemen, kettingen of andere transmissie- en transportelementen. Deze alternatieven vereisen echter extra componenten voor het richtsysteem. Het transportsamenstel is in een momenteel geprefereerde voorkeursuitvoeringsvorm dan ook voorzien van een contactelement waarmee contact wordt gemaakt met het afwikkelvlak en waardoor de rolelementen, zoals diabolo’s, worden geroteerd ten behoeve van het meten en/of oriënteren tijdens transport van het product.

Het meetrichtdeel van het richtsysteem is ingericht voor het roteren van het product op de productpositie zodanig dat alle zijden van het product zichtbaar zijn voor het meetsysteem tijdens transport van het product. Hiermee wordt analyse van product mogelijk met het meetsysteem, bij voorkeur met behulp van camerabeelden die worden verkregen met 1, 2 of meer camera’s waarvan de beelden worden geanalyseerd door een beeldverwerkmgsysteem van het meetsysteem.

Na het meetrichtdeel volgt een flexibel activeerbaar productoriëntatiedeel van het richtsysteem dat is ingericht voor het op correcte wijze oriënteren van het product tijdens transport van het product, bij voorkeur zodra een geschikte of gewenste oriëntatie is bepaald door metingen uitgevoerd met behulp van het meetsysteem. Met het productoriëntatiedeel worden de producten op gecontroleerde wijze geroteerd en in cen gewenste oppakoriëntatie gebracht. Door dit productoriëntatiedeel op een gewenst moment te deactiveren kan het product in de gewenste positie stil blijven liggen. Voor het bepalen van een gewenste oriëntatie wordt bij voorkeur eveneens gebruik gemaakt van het meetsysteem met de beeldverwerking. Door de productoriëntatie tijdens transport van het product uit te voeren wordt de verwerkingssnelheid geoptimaliseerd.

Door het met het productoriëntatiedeel in een gewenste positie brengen van het product op de productpositie kan het product met een verpakkingsrobot worden opgepakt en in de gewenste oriëntatie worden weggelegd in of op de verpakking. De verpakkingsrobot is hierbij voorzien van gen productoppakelement om daarmee het product van de meet- en positioneringsbaan op te pakken en weg te leggen in of op de verpakking. Een dergelijk productoppakelement is bijvoorbeeld een vacuümsysteem met zuignappen en/of een grijper met vingers.

Voorts is volgens de vinding een regelaar voorzien voor het aansturen van ten minste het meetsysteem, het richtssysteem en de verpakkingsrobot. Bij voorkeur is voorts een aanvoersysteem voor de verpakkingen, zoals pakbladen voor appels en dergelijke, of andere verpakkingselementen voorzien. Tevens is bij voorkeur een afvoersysteem voorzien voor de gevulde verpakkingen. Deze systemen worden optioneel ook aangestuurd door eenzelfde regelaar.

In een voorkeursuitvoermgsvorm volgens de vinding is het meetsysteem ingericht voor het van het te verpakken product detecteren van ten minste een geschikte oppakoriëntatie.

Zoals hiervoor aangegeven is het meetsysteem ingericht voor het meten van producteigenschappen en daarnaast het bepalen van een geschikte oppakoriëntatie. Daarmee kan een effectief verpakkmgsproces worden gerealiseerd. In de meeste gevallen zal sprake zijn van meer dan één geschikte oppakoriëntatie zodat sprake is van een verzameling van oppakoriéntaties.

Zodra het product in één van deze oppakoriëntaties, of in de meest geschikte daarvan, is gebracht zal het productoriëntatiedeel van het richtssysteem worden gedeactiveerd en zal het product zonder rotatie worden gebracht naar de oppaklocatie. Daar aangekomen zal de verpakkingsrobot met het productoppakelement het product oppakken vanaf de meet- en positioneringsbaan en overbrengen naar de verpakkingsinrichting. Hierbij houdt de verpakkingsrobot rekening met een bepaalde oppakoriëntatie zodat het product gericht in of op de verpakking wordt geplaatst. 5 Het richtsysteem is hierbij bij voorkeur ingericht voor het richten van een product zodanig dat ten minste één geschikte oppakoriëntatie uit de hiervoor genoemde verzameling ligt in een werkgebied van de verpakkingsrobot. Dit betekent dat het richtsysteem is mgericht voor rotatie van het product rond bij voorkeur ten minste een in hoofdzaak horizontale rotatie-as om een geschikte oppakoriëntatie te bereiken. Optioneel wordt een additionele rotatie-as voor het product voorzien, die bij voorkeur in hoofdzaak loodrecht op de eerste rotatie-as is aangebracht, en waarmee de oriëntatie verder geoptimaliseerd kan worden. Een dergelijke additionele rotatie-as is bijvoorbeeld te realiseren door beide diabolohelften voor het producttransport verschillend te roteren.

Bij voorkeur omvat het richtsysteem een activeringselement waarmee het productoriéntatiedeel van het richtsysteem in gebruik activeerbaar is tot het product op het transportsamenstel een geschikte oppakoriëntatie heeft. Een dergelijk activeringselement is bij voorkeur voorzien van een hiervoor reeds genoemd contactelement dat geheel of gedeeltelijk weg bewogen kan worden of anderszins in staat is om het contact te verbreken tussen het transportsamenstel en de aandrijving van bijvoorbeeld het afwikkelvlak. Het zal duidelijk zijn dat ook andere uitvoeringen van een dergelijk activeringselement tot de mogelijkheden behoren.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is het richtsysteem voorzien van ten minste twee parallel opererende aandrijvingen, waarbij ten minste twee in de transportrichting naastgelegen productsamenstellen voor ten minste het productoriëntatiedeel onafhankelijk aandrijfbaar zijn.

Door het aan het richtsysteem voorzien van twee parallelle aandrijvingen per spoor, ofwel de transport- of productbaan, van de meet- en positioneringsbaan worden twee opeenvolgende transportsamenstellen afzonderlijk van elkaar roteerbaar, bij voorkeur in ieder geval voor het productoriëntatiedeel. Het is gebleken dat hierdoor de afzonderlijke transportgedeeltes waarin het product geroteerd kan worden lang genoeg zijn om het product het benodigde aantal omwentelingen te laten maken voor het meten alsook het oriënteren en opeenvolgende producten onafhankelijk van elkaar in een gewenste oppakoriëntatie gebracht kunnen worden.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is de regelaar ingericht voor het verwerken van de verkregen informatie over het product en het vervolgens bepalen van een geschikte oppakoriëntatie.

De regelaar maakt hierbij in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm een beeldanalyse met bijvoorbeeld een beeldverwerkingssysteem waarmee met één of meer camera’s of camerasystemen verkregen beelden van het product worden geanalyseerd. Bij voorkeur is hierbij een eerste camera voorzien voor het meten van de producteigenschappen en is een tweede camera voorzien voor het detecteren van de weglegposities voor het product en de bijbehorende beschikbare weglegposities in of op de verpakkingseenheden. Een dergelijke tweede camera is dan ook zodanig Ingericht dat het gebied van de verpakking waar de producten in of op worden gelegd zichtbaar is. De tweede camera kan dan ook worden gebruikt bij de besturing van de verpakkingsrobot rekening houdend met de weglegpositie. In geval van meerdere parallelle sporen of transport- of productbanen kan de tweede camera ook gebruikt worden voor de aansturing van de meerdere verpakkingsrobots in combinatie met beschikbare weglegposities. Hiermee wordt een verdere optimalisatie van het proces bewerkstelligd. Bij voorkeur wordt met het beeldverwerkingsysteem een 3D-beeld hiervan gemaakt zodat afzonderlijk productcompartimenten of vruchthouders in de verpakking, zoals het pakblad, worden gedetecteerd. Hierbij wordt bij voorkeur rekening gehouden met de producten die eerder reeds in deze verpakking zijn gepositioneerd. Verder bij voorkeur wordt met behulp van de regelaar een geschikte weglegpositie voor het product in de verpakking bepaald door rekening te houden met de beschikbare weglegposities die nog vrij zijn als ook het meest optimale pad voor de verpakkingsrobot.

Optioneel wordt een kwaliteitssysteem voorzien waarmee een kwaliteitsbeoordeling van het product mogelijk is. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om ongeschikte producten te detecteren en vervolgens te verwijderen en/of afzonderlijk weg te leggen in een separate verpakking. Verder optioneel behoort het tot de mogelijkheden om een additionele sortering van het producten te maken en bijvoorbeeld op een meest geschikte positie in of op de verpakking te weg te leggen om daarmee een zo gunstig mogelijk visueel effect te bewerkstellingen.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is de verpakkingsrobot voorzien van cen robotarm omvattende een transportrotatiemechanisme voor het overbrengen van het product van de meet- en positioneringsbaan naar een verpakking.

Door de verpakkingsrobot te voorzien van een transportrotatiemechanisme maakt de robot een in hoofdzaak roterende beweging die veel sneller kan worden uitgevoerd dan een in hoofdzaak rechtlijnige of lineaire beweging. Dit reduceert de zogeheten cyclustijd voor het wegleggen van product vanaf de meet- en transportbaan naar de verpakking. Voorts is het hiermee mogelijk een meer vloeiende simultane beweging te realiseren waardoor de relatief hoge versnellingen en vertragingen worden vermeden. Dit reduceert bijvoorbeeld het risico van het verliezen van het product tijdens het transport.

Bij voorkeur is de verpakkingsrobot voorzien van een in lengterichting uitschuifbare lengte-as. Met meer voorkeur valt deze uitschuifbare lengteas samen met de robotarm op een colineaire wijze. Door in de momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm gebruik te maken van deze in lengterichting uitschuifbare as in combinatie met een hiervoor genoemd transportrotatiemechanisme kan het product bij voorkeur in de transportrichting worden overgebracht van de meet- en positioneringsbaan naar de verpakking, waarbij de uitschuifbare lengte-as de gewenste horizontale verplaatsing mede realiseert.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm is de verpakkingsrobot verder voorzien van een lengte-asrotatiemechanisme.

Door het voorzien van een lengte-asrotatiemechanisme is het mogelijk het product dat is opgepakt met de verpakkingrobot tijdens het wegleggen voor het product te roteren, om daarmee vanuit de oppakoriëntatie op het transportsamenstel overgebracht te kunnen worden naar de gewenste productoriëntatie in de weglegpositie in of op de verpakking.

In een verder voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is de verpakkingsrobot voorts voorzien van geheel of gedeeltelijk in een dwarsrichting op de transportrichting verplaatsbaar aangebrachte verpakkingsrobotverplaatsingsmechanisme.

Door het verplaatsen van de verpakkingrobot in dwarsrichting op de transportrichting kan op effectieve wijze de verpakkingsrobot worden gepositioneerd ten opzichte van de verpakking.

Een verder voordeel van de mogelijke verplaatsing in dwarsrichting is dat de flexibiliteit voor het hanteren van diverse typen verpakkingen wordt vergroot, waarbij verpakkingen verwerkbaar zijn, bijvoorbeeld met een andere verdeling van de weglegposities. Het zal duidelijk zijn dat het verplaatsen van de verpakkingsrobot betrekking heeft op het verplaatsen van de relevante delen daarvan, in het bijzonder bijvoorbeeld de kop met het productoppakelement.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een combinatie van de hiervoor genoemde transportrotatiemechanisme, uitschuifmechanisme, lengte- asrotatiemechanisme, alsmede het verpakkingsrobotverplaatsingsmechanisme voor een optimale positionering van de verpakkingsrobot en/of de gewenste oriëntatie van het product in of op de verpakking. Hierbij is de verpakkingsrobot derhalve gebaseerd op een rotatie-principe zodat de relatief snelle (lineaire) actuatoren voor de verticale slag ook een deel op het horizontale transport kunnen verzorgen. Door gebruik te maken van de rotatie is de uitslag voor het uitschuiven met behulp van deze actuatoren korter waardoor er sneller gewerkt kan worden en een hoge capaciteit van de verpakkingsinrichting wordt bewerkstelligd en/of versnelling en vertraging beperkt kunnen blijven. Ook kunnen de verticale en horizontale bewegingen gecombineerd worden. Desgewenst behoort het tevens tot de mogelijkheden de verpakkingsrobot toe te passen in combinatie met een conventionele verpakkingsinrichting. Het zal echter duidelijk zijn dat toepassing van de verpakkingsrobot in een geprefereerde uitvoeringsvorm met de verpakkingsinrichting volgens de vinding de genoemde voordelen en effecten versterkt.

In één van de momenteel geprefereerde uitvoeringsvormen volgens de vinding is de verpakkingsrobot voorzien van een aantal oppakelementen dat correspondeert met het aantal sporen. Dit zijn bijvoorbeeld 2, 3, 4, 5, 6 of ander geschikt aantal sporen en bijbehorende oppakelementen. Bij voorkeur kan elk afzonderlijk oppakelement een eigen onafhankelijke beweging maken, en kan elk afzonderlijk oppakelement bij voorkeur eveneens individueel in dwarsrichting verplaatst worden. Dit maakt een uitlijning van de oppakelementen met de meet- en positioneringsbaan en de compartimenten of vruchthouders in de verpakking mogelijk.

Bij voorkeur omvat de verpakkingsinrichting twee of meer in hoofdzaak parallel gepositioneerde productbanen. Een dergelijke productbaan wordt ook wel aangeduid als spoor. Het gebruik van meerdere parallelle productbanen of sporen vergroot de capaciteit van de verpakkingsinrichting. Per afzonderlijke productbaan of spoor kan de meet- en positioneringsbaan optioneel afzonderlijk worden aangedreven. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de verpakkingsinrichting dan ook twee of meer in hoofdzaak parallel gepositioneerde robotarmen.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de verpakkingsinrichting voorts een tussen het aanvoersysteem en de meet- en positioneringsbaan geplaatst doseersysteem.

Door het voorzien van een doseersysteem worden producten zo optimaal mogelijk geplaatst op de beschikbare productposities en, indien mogelijk en relevant, verdeeld over de afzonderlijke en beschikbare sporen.

In een momenteel geprefereerde uitvoermgsvorm omvat het doseersysteem een glijplaat waarin een patroon van sporen of banen is aangebracht en waarbij deze glijplaat werkzaam is verbonden met een trilmotor waardoor stil liggen van producten op de glijplaat wordt vermeden.

Voorts maakt deze trilmotor het mogelijk de hellingshoek van de glijplaat te beperken waardoor de snelheid van de producten beperkt blijft zonder risico op stilliggen van de producten. Dit reduceert het risico op beschadiging van de producten. Het zal duidelijk zijn dat geometrie van de glijplaat, de frequentie en amplitude van de aangebrachte trilling, alsmede de geometrie van de rolelementen, zoals diabolo's, van het transportsamenstel en de helling van deze baan tezamen een correcte dosering van de producten over de productsamenstellen bewerkstelligen. Desgewenst kunnen additionele elementen worden toegepast zoals borstels, additionele trilvoorzieningen en/of productverdringers.

Bij voorkeur is tevens een opvoertransporteur voorzien tussen het aanvoersysteem en de meet- en positionermgsbaan. Hiermee is het mogelijk een hoogte-afstemming te verschaffen. Het opvoersysteem omvat hierbij bij voorkeur een opvoerband met zogeheten vruchtmeenemers. Het zal duidelijk zijn dat andere typen opvoerbanden zoals golfbanden ook toegepast kunnen worden volgens de vinding. Bij voorkeur wordt tijdens dit opvoeren in hoogte ook een verdeling aangebracht van producten in breedte van de afzonderlijke sporen indien meer dan één spoor is voorzien in de verpakkinginrichting volgens de vinding.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de regelaar een optimalisator die is mgericht voor het bepalen van een volgorde van op te pakken producten en/of een weglegpositie van de opgepakte producten.

Een dergelijke optimalisator maakt een kortere cyclustijd mogelijk waardoor de capaciteit van een verpakkinginrichting verder wordt vergroot.

In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de verpakkingsinrichting volgens de vinding voorts een verpakkingspositioneringssysteem dat is ingericht voor het in samenspraak met de regelaar positioneren van de verpakking. Door het positioneren van een verpakking door de regelaar aan te laten sturen kan de cyclustijd van het proces van het wegleggen van het product vanaf de meet- en positioneringsbaan naar de wegleglocatie in de verpakking worden gereduceerd.

De vinding heeft voorts tevens betrekking op een sorteersysteem of verpaklijn voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit, waarbij het sorteersysteem omvat: — een sorteerinrichting voor het sorteren van producten; en — een werkzaam met óén of meer sorteeruitgangen van de sorteerinrichting verbonden verpakkingsinrichting in een uitvoeringsvorm zoals voorgaand beschreven.

Een dergelijk sorteersysteem of verpaklijn biedt soortgelijke voordelen en effecten zoals beschreven voor de verpakkingsinrichting. Een verpaklijn verwerkt voorgesorteerde producten met een verpakkingsinrichting volgens de vinding.

De vinding heeft voorts tevens betrekking op een werkwijze voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit, omvattende de stappen: — het voorzien van een verpakkingsinrichting in cen uitvoeringsvorm volgens de vinding; — het met het aanvoersysteem aanvoeren van producten; — het met een meetsysteem tijdens transport van het product bepalen van een voor de verpakkingsrobot geschikte oppakoriéntatie; — het met het richtsysteem tijdens transport van het product richten van het product zodanig dat product in de geschikte oppakoriëntatie wordt gepositioneerd: en — het met de verpakkingsrobot overbrengen van het product vanaf het transportsamenstel naar een verpakking of houder.

Een dergelijke werkwijze biedt soortgelijke voordelen en effecten zoals beschreven voor de verpakkingsinrichting en/of het sorteersvsteem of verpaklijn.

In het bijzonder kan met de werkwijze volgens de vinding een efficiënt verpakkingproces voor in het bijzonder kwetsbare producten worden verschaft, waarbij producten op een gerichte wijze met een productoriëntatie in een verpakking of houder worden geplaatst. Door de cyclustijd in dit proces te verkorten kunnen verpakkingskosten worden gereduceerd en wordt bijkomend het risico op schade aan het product verder gereduceerd.

Met de werkwijze volgens de vinding is het mogelijk de producten, zoals appels, die zijn voorzien van een blos en/of steel en/of een kroon op cen gewenste wijze te oriënteren in de verpakking of houder. Hiermee is het mogelijk om bijvoorbeeld de stelen eenzelfde kant op te laten wijzen en/of de blos in een bepaald patroon te oriënteren.

Verdere voordelen. kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: — Figuren 1 A-B een zijaanzicht van een verpakkingsinrichting volgens de vinding; — Figuur 2 een zijaanzicht van de meet- en positioneringsbaan van de verpakking uit figuur 1; — Figuren 3A-C een dwarsdoorsnede van de verpakkingsinrichting uit figuur 1 met meerdere transportbanen: — Figuren 4A-B aanzichten van de verpakkingsrobot; en — Figuur 5 een bovenaanzicht van met name de afvoer van een verpakking voor de verpakkingsinrichting uit figuur 1.

Verpakkingslijn 2 (Figuur 1A-B) wordt in gebruik voorzien vanaf aanvoersysteem of sorteerinrichting 4 waarmee producten P worden aangevoerd. Hierbij worden producten in de getoonde uitvoeringsvorm uit sorteersysteem 4 gebracht op transportband 6 en gevoerd naar opvoersysteem 8 om vervolgens via doseersysteem 10 overgebracht te worden naar meet- en positioneringsbaan 12. Hierbij is deel 14 enigszins hellend voorzien om producten P op de gewenste positie op meet- en positioneringsbaan 12 te brengen. Producten P op meet- en positioneringsbaan 12 worden met behulp van richtsysteem 16 geroteerd en met behulp van meetsysteem 18 beoordeeld. In de getoonde uitvoeringsvorm is meetsysteem 18 voorzien van eerste camerasysteem 20 waarmee meetsignalen 22 worden verkregen over producteigenschappen zoals blos, steel en/of kroon. Verkregen meetsignalen 22 worden gebracht naar regelaar 24 waarmee in de getoonde uitvoeringsvorm beeldverwerkingsinrichting 26 is geïntegreerd. Tevens is voorzien tweede camerasysteem 28 dat is gericht op de weglegposities. Meetinformatie 30 van tweede camerasystem 28 wordt eveneens aangeleverd aan regelaar 24 met de in de getoonde uitvoeringsvorm geïntegreerde beeldverwerkingsinrichting 26. Verpakkingsrobot 32 is ingericht voor het overbrengen van producten P van meet- en positioneringsbaan 12 naar verpakkingsvulstation 34. In de getoonde uitvoeringsvorm is vulstation 34 voorzien van aan- en afvoersysteem 36 voor afvoer van volle verpakkingen 37. Hierbij wordt een tray veelal met een aantal trays in verpakkingsdoos 37 gepositioneerd voor verder transport en opslag.

Meet-en positioneringsbaan 12 is voorzien van een aantal transportsamenstellen 38 (Figuur 2) die elk zijn voorzien van een eerste rolelement 40 en een tweede rolelement 42 die in de getoonde uitvoeringsvorm zijn uitgevoerd als diabolo's. Diabolo's 40,42 van transportsamenstel 38 definiëren productpositie 44 op transportsamenstel 38. Het geheel aan transportsamenstellen 38 definieert baan 12.

Richtsysteem 16 maakt het mogelijk om producten P op elk individueel transportsamenstel 38 separaat te roteren. Doordat de posities tussen twee naastgelegen transportsamenstellen 38 leeg zijn kan elk product P afzonderlijk worden geroteerd op het eigen transportsamenstel 38. Richtsysteem 16 maakt beweging van product P mogelijk op productpositie 44 en is hierbij voorzien van een eerste meetrichtdeel 46 dat in de getoonde uitvoeringsvorm wordt gebruikt voor het roteren van product P ten opzichte van camerasysteem 20 en het bepalen van de producteigenschappen. Voorts is richtsysteem 16 voorzien van productoriëntatiedeel 48 dat selectief product P kan roteren op transportsamenstel 38 tijdens transport van product P in transportrichting A.

In de getoonde uitvoeringsvorm is productoriëntatierichtdeel 48 plaatsbaar in een eerste afwikkelpositie waarm diabolo's 40, 42 worden aangedreven en product P wordt geroteerd op transportsamenstel 38 en een tweede weggeklapte inactieve positie waarin de diabolo's 40, 42 niet worden aangedreven en het product in dezelfde oriëntatie blijft op transportsamenstel 38 tijdens transport in richting A op meet- en positioneringsbaan 12. Productoriëntatierichtdeel 48 zal worden overgebracht van de actieve positie naar de weggeklapte inactieve positie zodra product P een geschikte oppakoriëntatie heeft. Hiervoor is in de getoonde uitvoeringsvorm productoriëntatiedeel 48 voorzien van vast deel 52 waarmee beweegbaar deel 50 met een parallellogramconstructie verplaatsbaar is tussen de afwikkelpositie en de inactieve positie.

In een getoonde uitvoeringsvorm is meet- en positioneringsbaan 12 (Figuur 3A-C) voorzien van een viertal productbanen of sporen 54a.b,c.d. Elk spoor 54a-d is voorzien van separate aandrijving 56a-d, waarbij elke separate aandrijving 56a-d is voorzien van een paralelle aandrijving 56al, 56a2, 56b1, 56b2, 56cl, 56c2, 56d1 en 56d2, waarmee het mogelijk is twee na elkaar in transportrichting A geplaatste transportsamenstellen 38 op een zelfde spoor 54a-d afzonderlijk aan te drijven doordat contactelementen 58 van de afzonderlijke aandrijvingen 56al, 56a2 etc aangrijpen op de specifieke contactelementen 60 van de achtereenvolgende transportsamenstellen 38. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn contactelementen 58 op het meetdeel 46 van richtsysteem 16 in hoofdzaak continu in contact met de respectievelijke contactelementen 60 van hun bijbehorende transportsamenstel 38, terwijl contactelementen 58 van productoriëntatiedeel 48 van richtsysteem 16 eventueel weggeklapt kunnen worden van contactelement 60 om daarmee productrotatie van product P op transportsamenstel 38 in die fase van transport in richting A te vermijden zodra product P de gewenste oppakoriëntatie heeft bereikt.

Verpakkingsrobot 32 is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van een viertal robotarmen 624,b,c.d (Figuur 4A-B). Robotarm 62a-d is voorzien van een uitschuifmechanisme 64 in de vorm van een uitschuifbare lengte-as die arm 62a-d in lengte kan veranderen in richting B.

Het uiteinde van arm 62a-d is voorzien van zuignap 68 waarmee product P opgepakt kan worden.

Voorts is robotarm 62a-d voorzien van lengte-asrotatiemechanisme 66 om arm 62a-d te kunnen roteren om de lengteas in richting C voor het aanpassen van de oriëntatie van product P. Voorts is elke robotarm 62a-d voorzien van transportrotatiemechanisme 70 voor het roteren van robotarm 62a-d in richting D en optioneel richting G. De gecombineerde bewegingen B, C. D, G maken het mogelijk product P van oppakpositie van meet- en positioneringsbaan 12 over te brengen naar de verpakking op de geschikte weglegpositie met gewenste productoriëntatie. Hierbij wordt verder gebruikt gemaakt van een verschuiving in dwarsrichting E, dat wil zeggen dwars op transportrichting A van robotarm 62a-d met behulp van verpakkingsrobotverplaatsingsmechanisme 72 waarmee slag 74a,74b gemaakt kan worden en waarbij de afzonderlijke robotarmen 62a-d op een onderlinge afstand 76, ofwel steek, zijn gebracht. Afvoersysteem 78 voert verpakkingen zoals trays of pakbladen 80 verder in transportrichting F (Figuur 5). Trays 80 zijn voorzien van individuele vruchthouders of productcompartimenten 82.

Producten P worden aangevoerd met sorteersysteem 4 en via aanvoerband 6, opvoersysteem 8 en doseersysteem 10 overgebracht op hellend deel 14 van meet- en positioneringsbaan 12. Met behulp van richtdeel 46 van richtsysteem 16 worden producten P geroteerd op transportsamenstellen 38 waarbij eerste camerasysteem 20 producteigenschappen zoals blos, steel, kroon bepaalt. Meetgegevens 22 worden gebracht naar regelaar 24 met beeldverwerkingsysteem 26 zodat een geschikte oppakpositie bepaald kan worden rekening houdend met de gewenste productoriëntatie. Met behulp van productoriëntatierichtdeel 48 wordt product P vervolgens m de gewenste oppakoriëntatie gebracht. Na het hierm brengen wordt productoriëntatiedeel 48 gebracht van een actieve toestand naar een weggeklapte inactieve toestand zodat de productpositie op productsamenstel 38 behouden blijft tot verpakkingrobot 32 product P over kan pakken. Hierbij wordt in de getoonde uitvoeringsvorm met behulp van zuignap 68 product P opgepakt. Met behulp van rotatiemechanisme 70 wordt een roterende beweging gemaakt vanaf de oppakpositie op de meet- en positioneringsbaan 12 naar verpakking 80, in het bijzonder productcompartiment of vruchthouder 82 daarvan. Hierbij wordt met uitschuifmechanisme 64 de gewenste positie bereikt, optioneel in combinatie met verpakkingsrobotverplaatsingsmechanisme 72. Met behulp van rotatiemechanisme 66 wordt de gewenste productoriëntatie van bijvoorbeeld de steel-kroon-as gerealiseerd. Nadat producten P zijn geplaatst in verpakking 80 wordt verpakking 80 verder getransporteerd met behulp van afvoersysteem 78.

Bij het wegleggen van producten P in verpakking 80 wordt optioneel gebruik gemaakt van tweede camerasysteem 28 gericht op verpakking 80. Tweede camerasysteem 28 wordt gebruikt voor het bepalen van de geschikte weglegposities waarbij meetsignalen 30 worden gevoerd naar regelaar 24 met bij voorkeur geïntegreerde beeldverwerkingsysteem 26. Regelaar 24 wordt bij voorkeur gebruikt voor het aansturen van camerasysteem 20, camerasysteem 28, richtsysteem 16 en verpakkingsrobot 32 met behulp van stuursignalen 31 (schematisch weergegeven). Desgewenst is het mogelijk regelaar 24 te integreren met een gehele regelaar voor totale productielijn, bijvoorbeeld samen met de regelaar van sorteersysteem 4.

De onderhavige vinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. Zo behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden om een ander aantal sporen of banen toe te passen, bijvoorbeeld één, twee of ander geschikt aantal. Hoewel bij voorkeur het aantal robotarmen 62 wordt afgestemd op het aantal sporen of banen 54 is het ook mogelijk met een enkele robotarm bijvoorbeeld meerdere sporen te bedienen. In de getoonde utvoeringsvorm is afvoersysteem 78 voorzien die deels onder meet- en positioneringsbaan 12 door wordt gevoerd om een compacte bouw te realiseren. Het zal duidelijk zijn dat ook een andere configuratie hiervan mogelijk is, bijvoorbeeld mede afhankelijk van de gehele bedrijfsinrichting.

Claims (21)

CONCLUSIES

1. Verpakkingsinrichting voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit, omvattende: — een aanvoersysteem ingericht voor het aanvoeren van producten: — een werkzaam met het aanvoersysteem verbonden meet- en positioneringsbaan omvattende één of meer transportsamenstellen voor transport van producten in een transportrichting, waarbij elk transportsamenstellen omvattende twee in de transportrichting naastgelegen rolelementen die een productpositie definiëren: — een werkzaam met de meet- en positioneringsbaan verbonden meetsysteem ingericht voor het op de productpositie meten van eigenschappen van het product; — een richtsysteem voor het richten van het product op het transportsamenstel, waarbij het richtsysteem omvattende een meetrichtdeel ingericht voor het tijdens transport van het product roteren van het product ten behoeve van het meetsysteem, en een productoriëntatiedeel ingericht ten behoeve van het tijdens transport van het product oriënteren van het product voor het verpakken: — een verpakkingsrobot omvattende een productoppakelement voor het oppakken van het product van de meet- en positioneringsbaan en ingericht voor het met een gewenste productoriëntatie wegleggen van het product; en — een regelaar voor het aansturen van het meetsysteem, het richtsysteem en de verpakkingsrobot.

2. Verpakkingsinrichting volgens conclusie 1, waarin het meetsysteem is ingericht voor het van het te verpakken product detecteren van ten minste één geschikte oppakoriëntatie.

3. Verpakkingsinrichting volgens conclusie 2. waarbij het richtsysteem is ingericht voor het richten van een product zodanig dat ten minste één geschikte oppakoriëntatie ligt in een werkgebied van de verpakkingsrobot.

4. Verpakkingsinrichting volgens conclusie 2 of 3. waarbij het richtsysteem een activeringselement omvat waarmee het productoriëntatiedeel van het richtsysteem in gebruik activeerbaar is totdat het product op het transportsamenstel een geschikte oppakoriëntatie heeft.

5. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies. waarbij het richtsysteem is voorzien van ten minste twee parallel opererende aandrijvingen, waarbij ten minste twee naastgelegen productsamenstellen voor ten minste het productoriëntatiedeel onafhankelijk aandrijfbaar zijn.

6. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de regelaar is ingericht voor het verwerken van verkregen informatie over het product en het bepalen van een geschikte oppakoriëntatie.

7. Verpakkingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het meetsysteem ech camerasysteem omvat.

8. Verpakkingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de regelaar verder is ingericht voor het bepalen van een geschikte weglegpositie voor het product in een verpakking.

9. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de verpakkingsrobot is voorzien van een robotarm omvattende een transportrotatiemechanisme voor het overbrengen van het product van de meet- en positioneringsbaan naar een verpakking.

10. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de verpakkingsrobot is voorzien van een in lengterichtmg uitschuifbare lengte-as.

11. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de verpakkingsrobot is voorzien van een lengte-asrotatiemechanisme.

12. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de verpakkingsrobot is voorzien van een geheel of gedeeltelijk in een dwarsrichting van de transportrichting verplaatsbaar verpakkingsrobotverplaatsingsmechanisme.

13. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende een tussen het aanvoersysteem en de meet- en positioneringsbaan geplaatst doseersysteem.

14. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende een tussen het aanvoersysteem en de meet- en positioneringsbaan geplaatste opvoertransporteur.

15. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, omvattende twee of meer in hoofdzaak parallel gepositioneerde productbanen.

16. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, omvattende twee of meer in hoofdzaak parallel gepositioneerde robotarmen.

17. Verpakkingsinrichting volgens conclusie 15 of 16, waarbij de regelaar verder omvattende een optimalisator ingericht voor het bepalen van een volgorde van op te pakken producten en/of een wegleglocatie van opgepakte producten.

18. Verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende cen verpakkingspositioneringssysteem ingericht voor het in samenspraak met de regelaar positioneren van de verpakking.

19. Sorteersysteem of verpaklijn voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit, omvattende: - een sorteerinrichting voor het sorteren van producten; en - een werkzaam met één of meer sorteeruitgangen van de sorteerinrichting verbonden verpakkingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies.

20. Werkwijze voor het gericht verpakken van producten, zoals groenten en fruit, omvattende de stappen: - het voorzien van een verpakkingsinrichting volgens één of meer van de conclusies 1-18: - het met het aanvoersysteem aanvoeren van producten: - het met een meetsysteem tijdens transport van het product bepalen van een voor de verpakkingsrobot geschikte oppakoriëntatie; - het met het richtsysteem tijdens transport van het product richten van het product zodanig dat product in de geschikte oppakoriëntatie wordt gepositioneerd; en - het met de verpakkingsrobot overbrengen van het product vanaf het transportsamenstel naar een verpakking of houder.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij bij het verwerken van producten voorzien van een blos en/of een steel en/of een kroon. de producten worden georiënteerd op basis van de gewenste oriëntatie van de blos en/of steel en/of kroon in een verpakking of houder.