DE8706145U1

DE8706145U1 - Vorrichtung zum gewichtsgenauen Schneiden von Produkten fester Konsistenz

Info

Publication number: DE8706145U1
Application number: DE8706145U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1987-12-17

Description

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BESCHREIBUNG Es handelt sich um eine Vorrichtung zum

gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (&zgr;&Lgr;<

Lebensmittel ) ohne Wägeeirrichtung. An das Produkt (8) sind dabei keine besonderen Ansprüche

zu stellen. Es ist insbesondere nicht an eine vorgegebene

Form gebunden (Quader, Zylinder o.a.).

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 Produktes ergeben sich durch den sich ändernden Querschnitt des Produktes ungleiche Portionen nach dem Schneiden.

Die neue Vorrichtung 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.

Voraussetztung 1st, daß das spezifische Gewicht des Produktes Im wesentlichen bekannt 1st. In Abhängigkeit von dem gewünschten absoluten Gewicht der abgetrennten Scheiben oder Stücke sowie der vorhandenen Schnittfläche (11) ergibt sich die erforderliche Schnittiefe (2) .

Bekannte Lösungsversuche:

Zur Zelt existieren bereits vollautomatische Schneidemaschinen, die ein gewichtsgenaues Schneiden durch den Einsatz einer Wägeeinrichtung anstreben. Dieses Prinzip weist jedoch erhebliche Nachtelle auf.

Da die abgeschnittene Ware erst 1m weiteren Prozeß gewogen werden kann, sind nur spekulative RuCkSChV¹¹De auf die notwendige neue Schnittiefe möglich. Des weiteren ergeben sich wesentliche Totzeiten zwischen den Schnitten.

Wird auf solche Verzögerungen verzichtet und kontinuierlich weitergeschnitten bevor eine direkte Rückmeldung von einer Wägeeinrichtung erfolgte, sind größere Ungenauigkeiten hinsichtlich des Sol 1 gewichtes nicht zu verhindern.

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-2-

Lösung der Problemstellung:

Die Schnittfläche (11) ist unmittelbar 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 Vefahren minimiert die Fehlermöglichkelten, sodaß von einer geringsten möglichen Abweichung vom Sollgewicht auszugehen 1st.

Ferner sind keine zusätzlichen Wartezeiten einzukalkulieren, da nach dem Bestimmen der Schnittfläche und einer einfachen Rechenoperation die Schnittiefe (2) direkt eingestellt werden kann.

Ausführungsbeispiel:

Grundsätzlich sind verschiedene Vorrichtungen 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 deutlich von der Umgebung abhebt.

Daher sind zusätzliche Quellen sowie die verwendeten Sensoren aufeinander abzustimmen.

Im folgenden wird die Vorrichtung am Beispiel der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert. Figur 1 zeigt schematisch die Vorrichtung . Figur 2 zeigt eine Ansicht der Schnittfäche des Produktes wie sie ein Sensor erfassen würde.

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

Hinter der Scheibe (2) befindet sich eine Kamera (4) , die die beleuchtete Szene erfaßt. Das ausgangssei ti ge 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, sodaß eine eindeutige Aussage über die j

Schwarz/Weiß-Relation des Bildinhaltes möglich ist. \

Der Schwarzanteil entspricht dabei der Schnittfläche
(11) , während der Weißanteil für das beleuchtete
Umfeld (10) repräsentativ 1st.

Das digitalisierte Videosignal wird an einen Zähler j

weitergeleitet, öer Zähler erhält durch eine logische ]

Verknüpfung nur während den sichtbaren Schwarzzelten ]

Innerhalb eines Vollbildes einen hochfrequenten Takt. ■

Dadurch wird erreicht, daß der Zählwert proportional der
aktuellen Schnittfläche ist. Durch dieses Verfahren ergeben sich mit geringem Aufwand kurze Meßzelten zur

exakten Bestimmung der Schnittfläche. Es sind durchaus j

andere Meßverfahren möglich.

Fine zentrale Mikrocomputer-Einheit wertet aufgrund geeigneter Software den Zählwert aus. Mit den vorgegeben
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 Regel verstärker ein- !

gespeist, der eine Vorschubeinheit (9) steuert. Der
Vorschub wird hier mittels einer Hydraulik ausgeführt.
Damit kann das Schnittgut (8) oder wahlweise das Schneidemesser (1) für den auszuführenden Parall el schnitt
positioniert werden. Nachdem die gewünschte Position
ereicht ist, lößt die Auswert- und Steuerelektronik den
Schneidevorgang aus und mißt anschließend erneut die
Schnittfläche des nachgeführten Schnittgutes (8)

j Erzielbare Vorteile: I

Bei der industrieel 1 en Bearbeitung von Lebensmitteln be- j

steht der konkrete Bedarf, bei Schneidevorgängen Portionen j

gleichen Gewichtes zu erhalten. Die abgetrennten Scheiben sollten genau einem vorher definierten Soll gewicht ent- ;

sprechen. ■

Dadurch wird ein möglichst geringer "Verschnitt" gewährleistet und die maximal mögliche Ausbeute ( Anzahl der abgetrennten Scheiben ) sichergestellt.

Mit der vorgestellten Vorrichtung 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

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SCHUTZANSPRUCHE

Vorrichtung zum gewichtsgenauen vollautomatischen Schneiden von Produkten fester Konsistenz mit sich änderndem Querschnitt (z.B. Lebensmittel ), mit einem Schittflächenerkennungsteil und e;ner Schnittiefenverstellung.

einer Halogen-Mattscheibe (3)

dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittflächenerkennungsteil mit Beleuchtungsquelle (7) , die vor der angeortnet ist, angestrahlt wird, der Schnittflächenerkennungsteil aus einer Mattglasscheibe (3) und einem Gehäuse (12) aus Metall besteht, im Innenraum eine Kamera (4) das Auswertsignal der Schtttfläche (6) einer Schnittiefensteuerung (5) weiterleitet,

die Schnittiefensteuerung (5) ein Hydraulihstellglied (9) regelt, welches den Schnittiefenvorschub (2) für das Produkt erzeugt.