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Die Erfindung betrifft eine Station
zur visuellen Prüfung
von Artikeln wie Früchten,
umfassend Transportmittel, die dafür ausgelegt sind, die Artikel bei
ihrem Transport zu tragen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs
1 definiert ist.
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Derartige Stationen sind insbesondere
aus den Schriften
JP 08175647 ,
JP 08225144 und
JP 09215963 bekannt.
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Die gegenwärtigen Stationen zum Sortieren von
Früchten
umfassen im Allgemeinen zusätzlich
zu den Mitteln zum Wiegen der Früchte
eine Station zu ihrer visuellen Prüfung, die bei jeder Frucht
die Bestimmung ihrer Form, ihrer Farbe sowie eventueller Oberflächenfehler
gestattet.
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Für
eine wirksame Sortierung von Früchten ist
es erforderlich, dass jede Frucht visuell nach mehreren um diese
herum verteilten Richtungen untersucht wird, so dass das Wesentliche
der Oberfläche der
Frucht geprüft
wird. Insbesondere ist es erforderlich, dass die Sichtstation Zugang
zu der Seite der Auflage der Frucht auf den Transportmitteln haben kann.
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Für
die Untersuchung der Auflageseite ist es bekannt, unter den Transportmitteln
eine Kamera anzuordnen, deren Gesichtsfeld nach oben gerichtet ist und
die Transportmittel durchquert. Zu diesem Zweck bestehen diese aus
einem durchbrochenen Förderer, der
beispielsweise von dünnen
Quersträngen
gebildet ist, auf denen die Früchte
zur Auflage kommen.
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Die Notwendigkeit, einen durchbrochenen Förderer für den Transport
der Früchte
vorzusehen, erhöht
die Komplexheit der Transportmittel, und zwar um so mehr, als diese
konstante Abstände
zwischen den Früchten
in der Länge
des Förderers
gewährleisten
müssen.
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Die Anlagen gemäß den Schriften
JP 08175647 ,
JP 08225144 und
JP 09215963 besitzen ihrerseits Mittel
zum Wenden von Artikeln zwischen zwei Kameras, die an einem Förderer angebracht sind.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Station
zur visuellen Prüfung
von sich auf Transportmitteln bewegenden Artikeln zu schaffen, die
keine mit durchbrochenen Auflageflächen versehene Transportmittel
erfordert, um die Untersuchung der Seite der Auflage der Artikel
auf den Transportmitteln zu gestatten, und die sich in eine Anlage
zum Sortieren von Artikeln einfach integriert.
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Zu diesem Zweck ist Gegenstand der
Erfindung eine Station zur visuellen Prüfung von Artikeln wie Früchten, gemäß dem Anspruch
1.
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Gemäß besonderen Ausführungsformen weist
die Station eines oder mehrere der Merkmale der Unteransprüche auf.
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Zum besseren Verständnis der
Erfindung folgt eine als Beispiel dienende Beschreibung, die sich
auf die beiliegende Zeichnung bezieht. In dieser zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer erfindungsgemäßen Station
zur visuellen Prüfung
von Artikeln;
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2 und 3 Querschnittsansichten des Übertragungsbereichs
von 1 nach der Linie
II-II bzw. III-III;
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4 eine
Draufsicht einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Station zur
Prüfung
von Artikeln und
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5 eine
Querschnittsansicht der Übertragungszone
von 1.
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Die in den Figuren dargestellte Anlage
ist eine Anlage zum Sortieren von Artikeln wie Früchten, die
lose aufgenommen werden. Sie ist dazu bestimmt, die Artikel in Abhängigkeit
von bestimmten, die Artikel betreffenden Kriterien, wie ihr Gewicht, ihre
Farbe und ihr Aussehen, auf verschiedene Kanäle zu verteilen.
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Die Anlage umfasst im Wesentlichen
eine Ladestation 10, eine Wiegestation 12, eine
Station zur visuellen Prüfung 14 und
eine Ausstoßzone
oder -station 16. Transportmittel 18 gewährleisten
die Beförderung
der Produkte von der Ladestation 10 zur Ausstoßstation 16.
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Die Transportmittel 18 umfassen
nacheinander einen ersten Förderer 20 und
einen zweiten Förderer 22 sowie
Mittel 24 zur Übertragung
der Artikel von dem ersten Förderer
zu dem zweiten Förderer
in der Station 14 zur visuellen Prüfung. In der Station 14 erstrecken
sich die beiden Förderer 20, 22 parallel zueinander
auf einem gemeinsamen Übertragungsabschnitt 25.
Die Mittel 24 sind außerdem
für das Wenden
der Artikel bei ihrer Übertragung
von dem ersten Förderer 20 zum
zweiten Förderer 22 ausgelegt.
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Am Eintritt des ersten Förderers 20 ist
die Ladestation 10 angeordnet. Diese ist dafür ausgelegt, Artikel
lose aufzunehmen und diese auf der Länge des Förderers 20 regelmäßig zu verteilen,
wie dies in der weiteren Beschreibung erläutert wird. Die Ladestation 10 besitzt
einen trichterförmigen
konvergierenden Kanal, der dafür
ausgelegt ist, die Artikel lose auf den Förderer zu bringen.
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Die Wiegestation 12 ist
auf dem Förderer 20 hinter
der Ladestation 10 angeordnet. Am Austritt der Wiegestation
tritt der erste Förderer 20 in
die Station 14 zur visuellen Prüfung ein.
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Am Austritt der Station 14 zur
visuellen Prüfung
tritt der zweite Förderer 22 in
die Ausstoßstation 16 ein.
Er läuft
in Querrichtung über
eine Einheit von mit Wasser gefüllten
parallelen Kanälen 26.
Diese Kanäle
sind beispielsweise in der Zahl von 40 vorgesehen und haben
jeweils eine Breite von einem Meter.
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Längs
des zweiten Förderers 22 sind
Auslösemittel 28 angeordnet.
Sie sind dafür
ausgelegt, den Ausstoß der
Artikel in einen aus den Kanälen 26 ausgewählten Kanal
in Abhängigkeit
von den Artikeltyp betreffenden Kriterien zu bewirken. Die Auslösemittel 28 besitzen
längs des
Förderers 22 Auslöseelemente 28A,
die jeweils einem der Kanäle 26 zugeordnet sind.
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Um den selektiven Ausstoß der Artikel
zu bewirken, sind die Wiegestation 12 und die Station 14 zur
visuellen Prüfung
mit einer Datenverarbeitungseinheit 30 verbunden, die dafür ausgelegt
ist, die Auslösemittel 28 zu
steuern.
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Wie in den 2 und 3 in
größerem Maßstab dargestellt
ist, hat der erste Förderer 20 einen Aufbau,
der für
die automatische Verteilung der Artikel längs seiner Länge bei
ihrem Laden in die Station 10 ausgelegt ist. Die Artikel
sind auf diese Weise gemäß der Länge des
Förderers
in einem bestimmten, beispielsweise konstanten Schritt voneinander
entfernt angeordnet.
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Zu diesem Zweck besitzt der erste
Förderer 20 einen
Antriebsriemen 32, der zwischen zwei Endrädern 34, 36 beweglich
montiert ist, von denen eines durch einen nicht dargestellten Motor
in Drehung versetzt wird. Der Antriebsriemen 32 wird von
einer Folge von aneinander angelenkten Elementen 38 gebildet.
Er ist als geschlossene Schleife zwischen den Rädern 34, 36 beweglich.
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Rollen 40 sind bezüglich der
Antriebsschleife 32 um Achsen, die zur Vorschubrichtung
des Förderers
senkrecht sind, drehbar montiert. Die Drehachsen sind von den die
Antriebsschleife bildenden Elementen 38 getragen.
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Die Rollen haben eine allgemeine
diaboloartige Form, d. h. sie bestehen aus zwei koaxialen Kegelstümpfen, die
in ihrer Zone kleinen Durchmessers miteinander verbunden sind. Auf
diese Weise besitzen die Rollen 40 einen kleinen Mittelquerschnitt
und verbreiterte Enden. Sie besitzen außerdem fünf Umfangsnuten 44,
die auf ihrer Längs
regelmäßig verteilt sind.
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Die Rollen 40 sind auf der
ganzen Länge
der Antriebsschleife 32 regelmäßig verteilt. Sie definieren
miteinander in gleichen Abständen
angeordnete Aufnahmen 45 in Form von Zellen, die für die Aufnahme
eines einzigen, von der Ladestation 10 freigegebenen Artikels
bestimmt sind.
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Der Boden jeder Zelle 42 ist
durch einen ersten Arm 46 eines Hebels 48 zum
Tragen der Artikel begrenzt. Der Arm 46 bildet einen Tragarm
für den
in der entsprechenden Zelle aufgenommenen Artikel. Es ist ein Hebel
pro Zelle 45 vorgesehen. Jeder Hebel 48 ist auf
einem Element 38 der Antriebskette um eine Achse schwenkbar,
die sich in der Vorschubrichtung des Förderers erstreckt.
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Der Tragarm 46 ist seitlich
auf jeder Seite mit Fingern 49 zum Halten eines Artikels
versehen. Diese sind beispielsweise in der Anzahl von fünf vorgesehen.
Sie sind angeordnet, um in den Umfangsnuten 44 der angrenzenden
Rollen aufgenommen zu werden.
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Der zweite, mit 50 bezeichnete
Arm jedes Traghebels 48 bildet einen Steuerarm. Er erstreckt sich
längs des
Förderers 20 seitlich
nach unten, wenn der Hebel 48 in seiner Stellung des Transports eines
Artikels ist, d. h. wenn der Tragarm 46 sich im Wesentlichen
horizontal erstreckt.
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Die Hebel 48 sind alle an
dem Seitenrand des ersten Förderers
angelenkt, der dem zweiten Förderer
zugewandt ist.
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Der zweite Förderer 22 ist im Wesentlichen analog
zum ersten Förderer 20 ausgebildet.
Dieser weist jedoch vorteilhafterweise zwischen den mit 60 bezeichneten
Traghebeln keine Rollen 40 auf. Diese Traghebel sind, wie
bei dem ersten Förderer,
an dem Seitenrand einer Antriebsschleife 62 angelenkt,
die zwischen zwei Rollen 64, 66 beweglich montiert
ist. Die Hebel 60 sind an dem Rand der Antriebsschleife 62 angelenkt,
der in dem Übertragungsabschnitt 25 dem
ersten Förderer 20 gegenübersteht.
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Die Hebel 60 sind auf der
Länge des
Förderers
verteilt, indem sie in einem konstanten Schritt voneinander entfernt
sind, der gleich dem ist, der die Hebel 48 des ersten Förderers
trennt. Die Vorschubgeschwindigkeiten der beiden Förderer sind
so synchronisiert, dass die Hebel 48 und 60 sich
auf dem Übertragungsabschnitt 25 nebeneinander
bewegen.
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Die Hebel 60 besitzen wie
die Hebel 48 einen Arm 68 zum Tragen der Artikel,
der seitlich auf jeder Seite mit Fingern zum Halten eines Artikels
versehen ist. Die Hebel 60 besitzen außerdem jeweils einen zweiten
Arm 70, der einen Steuerarm bildet. Dieser erstreckt sich
längs der
Antriebsschleife 62 seitlich nach unten, wenn sich der
Traghebel in der Stellung des Transports eines Artikels befindet.
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Die in den 2 und 3 dargestellten Übertragungs-
und Wendemittel 24 umfassen abgesehen von den Traghebeln 48 und 60 des
ersten und des zweiten Förderers
Mittel zur Betätigung
der zugeordneten Steuerarme 50 und 70. Diese Betätigungsmittel
sind mit 76 bzw. 78 bezeichnet. Sie sind jeweils von
einer feststehenden Rampe gebildet, die eine Steuerfläche bildet.
Diese Rampen sind seitlich zwischen den beiden Förderern auf der Länge des Übertragungsabschnitts 25 angeordnet.
Sie sind jeweils dafür
ausgelegt, die Steuerarme 50, 70 der Ausstoßhebel bei
ihrem Durchgang durch den Übertragungsabschnitt 25 anzuheben.
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Die Rampen besitzen ein solches Profil,
dass die beiden einander gegenüberstehenden
Hebel bei ihrer Bewegung auf dem Übertragungsabschnitt 25 sich
folgendermaßen
verschwenken.
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Am Eintritt des Übertragungsabschnitts 25 wird
der Hebel 48 in seiner Transportstellung gehalten. Der
Hebel 60 wird verschwenkt, bis der Tragarm 68 in
unmittelbarer Nähe
der Oberseite des auf dem Tragarm 46 aufliegenden Artikels
ist.
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Während
die beiden Tragarme 46 und 68 den Artikel zwischen
sich einklemmen, werden sie zusammen auf den Förderer 22 zu geschwenkt,
um die Übertragung
und das Wenden des Artikels zu gewährleisten.
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Insbesondere wird der Tragarm 46 allmählich angehoben,
während
der Tragarm 68 gleichzeitig auf die Antriebsschleife 62 zu
zurückgebracht
wird.
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Auf diese Weise begrenzen die Tragarme der
beiden benachbarten Hebel bei der Übertragung des Artikels, wie
in den 2 und 3 dargestellt ist, einen
Raum 80 zum Zurückhalten
eines Artikels bei seiner Übertragung
von dem ersten zu dem zweiten Förderer.
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In dem Raum 80 ist der Artikel
eingeschlossen und ist insbesondere im Wesentlichen vollständig bezüglich Drehung
in Bezug auf die Tragarme 46 und 48 blockiert.
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Während
des Kippens der Hebel wird der übertragene
Artikel gewendet, wie in 3 dargestellt
ist.
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Die Verschwenkung der Hebel findet
weiter statt, bis der Hebel 60 wieder seine Transportstellung auf
der Antriebsschleife 62 einnimmt. In dieser Stellung liegt
der Artikel auf dem Tragarm 68 auf, indem er auf seiner
Seite aufliegt, die anfangs, als der Artikel auf dem Hebel 48 auflag,
seine Oberseite war.
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Nachdem der Hebel 60 seine
Transportstellung wieder eingenommen hat, wird der Hebel 48 in seine
Transportstellung auf der Antriebsschleife 32 zurückgebracht.
Die auf dem Hebel 60 aufliegende Oberseite des Artikels
ist nun die Seite, auf der der Artikel auf dem Hebel 48 auflag.
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In der Station 14 sind zu
beiden Seiten der Übertragungs-
und Wendemittel 24 auf dem ersten Förderer 20 und auf
dem zweiten Förderer 22 eine erste
Sichtstation 90 und eine zweite Sichtstation 92 angeordnet.
Diese sind dafür
ausgelegt, jeweils mindestens ein digitales Bild des ausgesetzten
Bereichs des auf dem ersten und auf dem zweiten Förderer umlaufenden
Artikels aufzunehmen.
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Jede Sichtstation 90, 92 besitzt
beispielsweise zwei Kameras 90A, 90B bzw. 92A, 92B.
Diese sind im oberen Teil des zugeordneten Förderers 20, 22 zu
seinen beiden Seiten angeordnet. Sie sind bezüglich der Vertikalen winkelmäßig versetzt
und ihr Gesichtsfeld ist in Richtung auf den Förderer nach unten gerichtet.
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Die Kameras sind mit der zentralen
Datenverarbeitungseinheit 30 verbunden.
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Die beschriebene Anlage arbeitet
folgendermaßen:
Die
Früchte
werden lose in die Ladestation 10 eingeführt. Diese
werden auf diese Weise auf den Verteilungsabschnitt des ersten Förderers
geschüttet.
Die mit den Rollen 40 in Kontakt tretenden Früchte verteilen
sich unter der Wirkung ihres eigenen Gewichts in den zwischen den
Rollen begrenzten Zellen 42, so dass jede Zelle nur von
einer Frucht eingenommen wird.
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Die Früchte werden dann nacheinander
in der Wiegestation 12 gewogen und das Gewicht jeder Frucht
wird auf die zentrale Datenverarbeitungseinheit 30 übertragen.
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Nach dem Wiegen treten die Früchte in
die visuelle Prüfstation 14 ein.
Bei ihrem Durchgang durch die Vertikale der Prüfstation 90 werden
zwei Bilder der ausgesetzten Oberfläche jeder Frucht digitalisiert
und zur zentralen Datenverarbeitungseinheit 30 übertragen.
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Bei dem Durchgang durch die Übertragungs- und
Wendemittel 24 werden die auf dem ersten Förderer 20 entnommenen
Früchte
nacheinander auf den zweiten Förderer 22 übertragen,
indem sie gewendet werden.
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Auf diese Weise wird die Seite, auf
der eine Frucht auf dem Förderer 20 aufliegt,
ausgesetzt, wenn die Frucht auf dem zweiten Förderer 22 in Auflage
ist. Auf diese Weise speichert die Sichtstation 92 bei
Durchgang der Frucht durch ihre Vertikale zwei Bilder der Oberfläche der
Frucht, die bei ihrem Transport auf dem ersten Förderer 20 maskiert
war.
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Diese beiden Bilder werden zur zentralen Datenverarbeitungseinheit 30 übertragen.
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Bei jeder Frucht verfügt die zentrale
Datenverarbeitungseinheit 30 also über vier Bilder der Frucht,
die unter verschiedenen Winkeln aufgenommen wurden. Infolge des
Wendens der Frucht zwischen dem ersten und dem zweiten Förderer bedecken
die gespeicherten Bilder das Wesentliche der Oberfläche der
Frucht, was eine genaue Bestimmung ihres äußeren Aussehens gestattet.
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Die von der zentralen Datenverarbeitungseinheit 30 empfangenen
Informationen, die das Gewicht jeder Frucht, ihr äußeres Aussehen
und ihre Natur betreffen, gestatten die Bestimmung des Kanals 26,
in den jede Frucht ausgestoßen
werden muss.
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Um eine Frucht in den bestimmten
Kanal freizugeben, steuert die zentrale Datenverarbeitungseinheit 30 das
Verschwenken der Hebel 60, wenn diese über dem gewählten Kanal vorbeilaufen. Zu diesem
Zweck wird das dem Kanal zugeordnete Auslöseelement 28A bei
Durchgang des Hebels betätigt, um
den Steuerarm 70 wegzudrücken und auf diese Weise das
Verschwenken der Frucht zu bewirken, die unter der Wirkung ihres
eigenen Gewichts in den entsprechenden mit Wasser gefüllten Kanal
fällt.
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In einer Station zur visuellen Prüfung der oben
beschriebenen Art werden alle Bilder jedes Artikels bezüglich des
auf einem Förderer
aufliegenden Artikels von oben aufgenommen, so dass vermieden wird,
dass durchbrochene Förderer
vorgesehen werden müssen.
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Außerdem gestattet das Wenden
der Artikeln zwischen den beiden aufeinander folgenden Sichtstationen,
dass das Wesentliche der Oberfläche
des Artikels geprüft
werden kann.
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Gemäß einer Abwandlung ist die
Wiegestation 12 nicht auf dem ersten Förderer 20, sondern
auf dem zweiten Förderer 22 hinter
der visuellen Prüfstation 14 angeordnet.
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Die in 4 dargestellte
Anlage zum Sortieren von Artikeln besitzt ebenfalls eine Ladestation 110,
eine Wiegestation 112, eine Station 114 zur visuellen
Prüfung
und eine Ausstoßzone
oder -station 116.
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Diese Station besitzt Übertragungsmittel 118,
die einen anderen Aufbau als diejenigen besitzen, die in der Ausführungsform
von 1 benutzt werden.
Insbesondere besitzen diese Übertragungsmittel
einen einzigen Förderer 119,
der sich von der Ladestation bis zur Ausstoßstation 116 erstreckt.
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Dieser einzige Förderer besitzt eine erste und
eine zweite seitliche Transportschlange 120, 122,
die sich parallel zueinander erstrecken und sich gleichzeitig vorbewegen,
indem sie mit einer gemeinsamen Antriebskette fest verbunden sind.
Zwischen diesen beiden Transportschlangen 120, 122 besitzt der
Förderer 119 eine
Mittelschlange 124, die sich mit derselben Geschwindigkeit
wie die seitlichen Schlangen 120 und 122 bewegt.
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Die seitlichen Schlangen 120, 122 und
die Mittelschlange 124 erstrecken sich alle beide über die
ganze Länge
der Anlage. Insbesondere durchquert die erste Schlange 120 die
Ladestation 110 und die Wiegestation 112.
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Die Station 114 zur visuellen
Prüfung
erstreckt sich über
benachbarte Abschnitte der ersten und der zweiten Schlange 120, 122.
Eine erste und eine zweite Sichtstation 126, 128 sind
nacheinander auf dem Weg der Transportmittel 118 vorgesehen. Diese
Sichtstationen sind auf der ersten Schlange 120 bzw. auf
der zweiten Schlange 122 installiert. Sie sind von ähnlicher
Art wie die Stationen 90, 92 in der Ausführungsform
von 1.
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Die zweite Schlange 122 verlängert sich nach
der zweiten Sichtstation 128 in die Ausstoßstation 116 hinein.
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Die seitliche Schlange 120 besteht,
genauer gesagt, wie in 5 dargestellt
ist, aus einer Folge von aneinander angelenkten Elementen 140.
Ebenso besteht die seitliche Schlange 122 aus einer Folge von
aneinander angelenkten Elementen 142. Die benachbarten
Elemente der beiden Schlangen sind quer zur schleifenförmig geschlossenen
gemeinsamen Antriebskette miteinander verbunden, die ihrerseits
durch einen nicht dargestellten Getriebemotor angetrieben wird.
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Die zentrale Schlange 124 besitzt
eine Folge von Elementen 144, die aneinander angelenkt
sind, um eine Schleife zu bilden, wobei diese Schleife mit den entsprechenden
Elementen 140 und 142 der seitlichen Schlangen
fest verbunden ist.
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Zwischen den Elementen 140 der
ersten Schlange sind drehbar montierte Rollen 150 angeordnet.
Diese Rollen sind analog zu den Rollen 40 der ersten Ausführungsform
und gewährleisten
eine Verteilung der Artikel in der Länge der Schlange 120 bei
ihrem Laden in der Ladestation 110.
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Erste Traghebel 154 sind
an einem ihrer Enden an den Elementen 144 angelenkt. Diese
Hebel sind dafür
ausgelegt, zwischen zwei aufeinander folgende Rollen 150 der
ersten Schlange zu treten und auf diese Weise einen Artikel zu tragen.
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Ebenso sind zweite Hebel 156 ebenfalls
an den Elementen 144 der mittleren Schlange mit Hilfe derselben
Achse wie die ersten Hebel 154 angelenkt. Diese zweiten
Hebel 156 sind dafür
ausgelegt, auf den Elementen 142 der zweiten Schlange aufzuliegen.
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Jeder der Hebel 154 und 156 ist
zwischen seiner Ruhestellung in Auflage auf den beweglichen Elementen
der Schlange 120 oder 122 und einer quasi gewendeten
Stellung über
der anderen Schlange verschwenkbar, wie in 5 mit unterbrochenen Linien dargestellt
ist.
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In einem Bereich der Übertragung
der Artikel von der ersten Schlange 120 auf die zweite
Schlange 122, der zwischen der ersten und der zweiten Sichtstation 126, 128 vorgesehen
ist, sind Mittel 160 zur Betätigung der Hebel 154 und 156 installiert,
um wie bei der vorhergehenden Ausführungsform ein Wenden der Artikel
bei der Übertragung
der Artikel von der ersten Schlange zur zweiten Schlange zu gewährleisten.
Bei dieser Übertragung
werden die Artikel zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel 154 und 156 gehalten,
wodurch die Gefahren des Gleitens des Artikels bei ihrem Wenden
reduziert werden.
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Da bei dieser Ausführungsform
die beweglichen Elemente der ersten und der zweiten Schlange durch
dasselbe Antriebsmittel angetrieben werden und zwar auf einem gemeinsamen
Weg, besteht kein Synchronisationsproblem. Da ferner die Hebel 154 und 156 auf
der ganzen Länge
des Förderers
angetrieben werden, indem sie bezüglich der Transportstellungen
der Artikel auf der ersten und auf der zweiten Schlange feststehend
bleiben, muss die Synchronisation des entsprechenden ersten und
zweiten Hebels nicht gewährleistet
werden.