DE3714199A1

DE3714199A1 - Verfahren zum gewichtsgenauen schneiden von produkten fester konsistenz

Info

Publication number: DE3714199A1
Application number: DE19873714199
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: LINKE KARL HEINZ
Current assignee: HOLAC MASCHINENBAU GMBH, 7920 HEIDENHEIM, DE
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DE3714199C2

Description

Beschreibung

Es handelt sich bei der Erfindung um ein Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.) ohne Wäge einrichtung.

An das Produkt 8 sind dabei keine besonderen Ansprüche zu stellen. Es ist insbesondere nicht an eine vorgegebene Form gebunden (Quader, Zylinder o. ä.).

Grundlage für den im folgenden beschriebenen Prozeß sind bekannte Allesschneider, die sich heute bereits vielfach im industriellen Einsatz befinden. Entscheidend ist dabei, daß parallele Schnitte ausgeführt werden.

Ausgehend von einem bisher konstanten Vorschub des Pro duktes ergeben sich durch den sich ändernden Querschnitt des Produktes ungleiche Portionen nach dem Schneiden.

Das neue Verfahren liefert geschnittene Ware, die unabhängig von der sich ändernden Schnittfläche ein nahezu konstantes Gewicht aufweist, ohne das dazu in den laufenden Prozeß manuell einzugreifen ist.

Es wird vorausgesetzt, daß das spezifische Gewicht des Produktes im wesentlichen bekannt ist. In Abhängigkeit von dem gewünschten absoluten Gewicht der abgetrennten Scheiben oder Stücke sowie der vorhandenen Schnittfläche 11 wird eine erforderliche Schnittiefe 2 realisiert.

Bekannte Lösungsversuche

Zur Zeit existieren bereits vollautomatische Schneide maschinen, die ein gewichtsgenaues Schneiden durch den Einsatz einer Wägeeinrichtung anstreben. Dieses Prinzip weist jedoch erhebliche Nachteile auf.

Da die abgeschnittene Ware erst im weiteren Prozeß gewogen werden kann, sind nur spekulative Rückschlüsse auf die not wendige neue Schnittiefe möglich. Des weiteren ergeben sich wesentliche Totzeiten zwischen den Schnitten.

Wird auf solche Verzögerungen verzichtet und kontinuier lich weitergeschnitten bevor eine direkte Rückmeldung von einer Wägeeinrichtung erfolgte, sind größere Ungenauig keiten hinsichtlich des Sollgewichtes nicht zu verhindern.

Lösung der Problemstellung

Die Schnittfläche 11 ist umittelbar vor dem Schneiden zu ermitteln.

Aus den bekannten Größen (Absolutgewicht der abzutrennenden Portionen, spezifisches Gewicht und dem resultierenden Volumen) ist die Schnittiefe 2 zu bestimmen und durch eine mechanische Vorrichtung einzustellen.

Das Verfahren minimiert die Fehlermöglichkeiten, so daß von einer geringsten möglichen Abweichung vom Sollgewicht aus zugehen ist.

Ferner sind keine zusätzlichen Wartezeiten einzukalku lieren, da nach dem Bestimmen der Schnittfläche und einer einfachen Rechenoperation die Schnittiefe 2 direkt ein gestellt werden kann.

Ausführungsbeispiel

Grundsätzlich sind verschiedene Verfahren denkbar, die zur Ermittelung der Schnittfläche 11 herangezogen werden können.

So ließen sich beispielsweise unterschiedliche Varianten von mechanischen, elektrischen oder elektromagnetischen Wellen verwerten (Licht, Ultraschall, Wärmestrahlung etc.). Wesentliche Voraussetzung ist, daß sich die zu bestimmende Schnittfläche 11 in irgendeiner auswertbaren Form deut lich von der Umgebung abhebt.

Daher sind zusätzliche Quellen sowie die verwendeten Sen soren aufeinander abzustimmen.

Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Schnittfläche des Produktes wie sie ein Sensor erfassen würde.

Es wird vom Einsatz zusätzlicher Lichtquellen (z. B.: Halo gen-Strahler) 7 und einer Kamera 4 zur Auswertung aus gegangen. Das Schnittgut 8 wird so ausgeleuchtet, daß sich an einer matten Scheibe 3, an die das Schnittgut 8 herangeführt wird, die Schnittfläche 6 u. 11 insgesamt deutlich abzeichnet.

Hinter der Scheibe 2 befindet sich eine Kamera 4, die die beleuchtete Szene erfaßt. Das ausgangsseitige Videosignal wird an eine Auswert- und Steuerelektronik 5 weitergeleitet. Hier werden die Synchronsignale abgetrennt und sind für weitere Steuerzwecke in den folgenden Schaltungen verfügbar.

Die Luminanzinformation wird mittels eines Komparators digitalisiert, so daß eine eindeutige Aussage über die Schwarz/Weiß-Relation des Bildinhaltes möglich ist. Der Schwarzanteil entspricht dabei der Schnittfläche 11, während der Weißanteil für das beleuchtete Umfeld 10 repräsentativ ist.

Das digitalisierte Videosignal wird an einen Zähler weitergeleitet. Der Zähler erhält durch eine logische Verknüpfung nur während den sichtbaren Schwarzzeiten innerhalb eines Vollbildes einen hochfrequenten Takt.

Dadurch wird erreicht, daß der Zählwert proportional der aktuellen Schnittfläche ist. Durch dieses Verfahren er geben sich mit geringem Aufwand kurze Meßzeiten zur exakten Bestimmung der Schnittfläche. Es sind durchaus andere Meßverfahren möglich.

Eine zentrale Mikrocomputer-Einheit wertet aufgrund ge eigneter Software den Zählwert aus. Mit den vorgegebenen Daten (spezifisches Gewicht, absolutes Abschneidegewicht) und dem Zählwert, wird die erforderliche Schnittiefe er rechnet.

Dieser Wert läßt sich an einen Digital/Analog-Konverter ausgeben. Der Analogwert wird in einen Regelverstärker ein gespeist, der eine Vorschubeinheit 9 steuert. Der Vorschub wird hier mittels einer Hydraulik ausgeführt.

Damit kann das Schnittgut 8 oder wahlweise das Schneide messer 1 für den auszuführenden Parallelschnitt positioniert werden. Nachdem die gewünschte Position erreicht ist, lößt die Auswert- und Steuerelektronik den Schneidevorgang aus und mißt anschließend erneut die Schnittfläche des nachgeführten Schnittgutes 8.

Erzielbare Vorteile

Bei der industriellen Bearbeitung von Lebensmitteln be steht der konkrete Bedarf, bei Schneidevorgängen Portionen gleichen Gewichts zu erhalten. Die abgetrennten Scheiben sollten genau einem vorher definierten Sollgewicht ent sprechen.

Dadurch wird ein möglichst geringer "Verschnitt" gewähr leistet und die maximal mögliche Ausbeute (Anzahl der ab getrennten Scheiben) sichergestellt.

Mit dem vorgestellten Verfahren lassen sich die gewünschten Resultate mit einem vertretbaren Aufwand erreichen.

Weiterhin ist hier auch erheblich, daß der gesamte Prozeß durch das Meßverfahren und die variabele Positionierung des Messers oder des Schnittgutes nicht nennenswert verzögert wird.

Claims

1. Verfahren zum gewichtsgenauene vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurtst, Käse, Fleisch, Fisch usw.),
mit einem Tisch zur Auflage des Produktes,
mit einer Schneideeinrichtung,
mit einer Auswert- und Steuerelektronik,
mit einer Positioniereinrichtung für das Produkt oder für die Schneideeinrichtung,
mit einer Strahlungseinrichtung zur Verdeutlichung der Schnittfläche,
mit Sensoren zur Erfassung der Schnittfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche von einem Sensor erfaßt wird, der ein Signal abgibt, das an eine Auswert- und Steuer elektronik weitergeleitet wird. Der Elektronik ist vorher das spezifische Gewicht des Produktes sowie das Sollgewicht durch Eingaben mitzuteilen. Aus diesen Werten und der erfaßten Schnittfläche ermittelt die Auswertelektronik die erforderliche Schnittiefe des Produktes. Die Steuerelektronik erzeugt ausgehend von der Schnittiefe ein Signal mit dem der berechnete Vorschub des Produktes oder der Schneideeinrichtung einzustellen ist.

2. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche durch den Einsatz zusätzlicher Strahlungsquellen (Sender von Wellen oder Schwingungen, z. B.: Licht, Ultraschall) derart deutlich erfaßbar gemacht wird, daß die relevante Fläche mit Sensoren, die eine für die ent sprechende Wellenlänge hohe Empfindlichkeit aufweisen exakt und schnell zu bestimmen ist.

3. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche mit Licht angestrahlt wird.

4. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der Schnitt fläche mit Licht angestrahlt wird.

5. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche mit Schallwellen angestrahlt wird.

6. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der Schnitt fläche mit Schallwellen angestrahlt wird.

7. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittfläche mit Wärmestrahlung angestrahlt wird.

8. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der Schnitt fläche mit Wärmestrahlung angestrahlt wird.

9. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor eine Kamera verwendet wird.

10. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß druckempfindliche Sen soren verwendet werden.

11. Verfahren zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z. B.: Lebensmittel wie Wurst, Käse, Fleisch, Fisch usw.), nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wärmeempfindliche Sen soren verwendet werden.