ВЗВЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
WEIGHING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к взвешивающему устройству и, в частности, но не исключительно, к взвешивающему устройству с комбинацией из множества головок и к способу для взвешивания партии продукта.
Уровень техники
При производстве предварительно упакованного продукта важно иметь эффективные средства взвешивания и подачи продукта в контейнеры в упаковочной системе. Герметизированные контейнеры (например, лотки) производят, когда обычный продукт, состоящий из частей, которые комбинируют для составления заданного веса лотка, размещают в каждом контейнере. Лотки подают в модуль герметизации лотка, где их герметизируют, после чего они готовы для поставки. Для поставки частей, которые комбинируют для формирования целевого веса, можно использовать взвешивающие устройства, имеющие множество взвешивающих головок. Комбинации продуктов из множества взвешивающих головок используют для поставки продукта, имеющего целевой вес или размер. При выполнении операции каждая из взвешивающих головок принимает партии продукта, которые взвешивают в головке. Определяют комбинацию веса, содержащуюся во взвешивающих головках, которая соответствует целевым критериям, и продукт подают из этих головок, которые определены для составления комбинации.
Модель комбинирующего взвешивающего устройства CCW-R220W, изготовленная Ishida Europe Limited, представляет собой пример такого взвешивающего устройства.
Однако, возможна ситуация, когда продукт, принимаемый во взвешивающей головке, может создавать состояние ошибки в этой головке. Например, в случае когда продукт, принимаемый в этой головке, превышает максимальный вес или размер. Как правило, если определяют состояние ошибки, звучит сигнал тревоги, и оператор вручную удаляет продукт, создавший ошибку. Это является чрезвычайно неэффективным и существенно снижает производительность. В качестве альтернативы, когда определяют состояние ошибки, продукт, создавший состояние ошибки, удаляют из этого цикла взвешивания. Когда такое происходит, операция цикла должна использоваться для отбрасывания продукта с ошибкой в положение ошибки. В то время, как происходит отбрасывание продукта с ошибкой, комбинация продукта не может быть получена из других головок, и нормальная операция может возобновиться только в следующем цикле операции.
Авторы настоящего изобретения определили, что потеря циклов взвешивания при возникновении ошибки, связанной с отбрасыванием продукта, приводит к неэффективности работы взвешивающего устройства и всей упаковочной системы. Было бы, поэтому, желательно иметь взвешивающее устройство, которое было бы более эффективным при отработке ошибок в ходе их возникновения.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предусмотрено взвешивающее устройство с множеством головок, содержащее: множество головок, которые во время работы удерживают и подают продукт; первый и второй желоба подачи, выполненные с возможностью приема продукта, подаваемого из соответствующих первого и второго поднаборов из множества головок, и каждый из которых работает с избирательной подачей упомянутого продукта в первое местоположение или во второе местоположение; комбинационную систему определения веса, выполненную с возможностью, во время работы, определять комбинацию одной или больше головок из множества головок, которые удерживают продукт, и такая комбинация удовлетворяет целевому критерию, и подачи продукта из определенной комбинации в одну или больше головок через их соответствующий желоб (желоба) подачи в первое местоположение, и дополнительно, в котором комбинационная система определения веса, во время работы, выполнена с возможностью определения, возникло ли заданное состояние в одной из множества головок, и комбинационная система определения веса дополнительно выполнена с возможностью, если возникло заданное состояние, подачи продукта из головки (головок), в которой возникло заданное состояние, во второе местоположение через желоб подачи, выполненный с возможностью приема продукта из головки (головок), в момент времени, когда упомянутый желоб подачи не используется для подачи продукта в первое местоположение.
Во время нормальной работы взвешивающее устройство обычно работает "циклически", когда продукт подают в одно или в оба из первого местоположения или второго местоположения в каждом цикле. Комбинация, удовлетворяющая целевому критерию, может быть составлена из продукта в любой из головок, и такую комбинацию продукта подают в первое местоположение через один или оба желоба подачи (в зависимости от выбранных головок для составления комбинации). После того, как комбинация была подана в первое местоположение, другое количество продукта подают к головкам взвешивающего устройства с множеством головок, начиная, таким образом, следующий цикл. Продукт обычно подают из взвешивающего устройства через регулярные интервалы времени. В случае необходимости, комбинация продукта не может быть получена в цикле, и продукт не подают в первое местоположению в этом цикле.
Взвешивающее устройство с множеством головок обычно используют для взвешивания партии продукта (хотя его также можно использовать для непрерывных процессов), например, для взвешивания партии пищевого продукта, такого как куриные грудки, для последующей упаковки в лотки, предназначенные для герметизации. В таком случае первое местоположение может представлять собой дозировочный стол, с помощью которого оператор затем упаковывает партию в лоток, предназначенный для герметизации. В качестве альтернативы, первое местоположение может представлять собой лоток, и в этом случае продукт подают непосредственно в лоток, что ускоряет процесс упаковки. Второе местоположение может представлять собой бункер для содержания продукта насыпью, таким образом, что продукт, который не пригоден для определенной партии (то есть, заданное состояние представляет собой состояние "ошибки"), либо повторно используется в другой партии, или его продают более дешево. В качестве альтернативы, второе местоположение может представлять собой бункер для отходов.
Головки могут представлять собой взвешивающие головки, которые во время работы определяют вес продукта, содержащегося в соответствующей головке, и упомянутый критерий содержит, по меньшей мере, критерий целевого веса. Это позволяет взвешивать определенные партии веса, такие как 1000 г куриных окорочков или 800 г куриных грудок. Партия, подаваемая в первое местоположение, обычно состоит из продукта из трех или четырех головок.
В качестве альтернативы, или в дополнение, головки, во время работы, определяют информацию о размере, относящуюся к продукту, содержащемуся в соответствующей головке, и упомянутый критерий содержит, по меньшей мере, критерий целевого размера. В качестве альтернативы или в дополнение, головки, во время работы, определяют информацию подсчета, относящуюся к продукту, содержащемуся в соответствующей головке, и упомянутый критерий содержит, по меньшей мере, критерий подсчета. Например, конечная партия, содержащая продукт из головок, может представлять собой четыре куриных бедрышка. Как правило, головки во время работы определяют комбинацию, используя один из больше из описанных выше критериев.
Настоящее изобретение содержит первый и второй желоба подачи, выполненные с возможностью приема продукта, подаваемого из соответствующих первого и второго поднаборов множества головок, и каждый из которых, во время работы, избирательно подает упомянутый продукт в первое местоположение или во второе местоположение. Каждый поднабор головок содержит меньше, чем все головки, и, предпочтительно, по меньшей мере, один из поднаборов, наиболее предпочтительно каждый поднабор, содержит две или больше головки. Кроме того, каждая головка, предпочтительно, представляет собой только член одного поднабора, то есть, отсутствует "перекрытие" между поднаборами, и каждая головка может подавать продукт в желоб, специально предназначенный только для соответствующего поднабора. Свойство первого и второго желобов подачи, предпочтительно, повышает гибкость того, как "заданное состояние" (например, ошибки) отрабатывают с использованием взвешивающего устройства с множеством головок. Как описано выше, после детектирования заданного состояния в одной из множества головок продукт подают из головки (головок), в которой возникло заданное состояние, во второе местоположение через желоб подачи, выполненный с возможностью приема продукта из головки (головок), в то время когда упомянутый желоб подачи не используется для подачи продукта в первое местоположение.
Это означает, что подача заданного продукта в заданном состоянии из взвешивающего устройства с множеством головок выполняется независимо от подачи заданных партий продукта, и, поэтому, подача продукта в заданном состоянии не оказывает отрицательное влияние на нормальную работу взвешивающего устройства с множеством головок. Например, продукт в заданным состоянии может быть подан между циклами.
Предпочтительно, комбинационная система определения веса дополнительно выполнена с возможностью работы, если возникло заданное состояние, для определения комбинации из одной или больше головок, которые в комбинации удовлетворяют целевому критерию, из поднабора головок, в которых не возникло заданное состояние. Если комбинация головок, удовлетворяющих заданному критерию, может быть найдена в поднаборе головок, в которых заданное состояние не возникло, эффективное использование может быть обеспечено по первому и второму желобам подачи таким образом, что продукт с заданным состоянием создает минимальный сбой в работе и время простоя при нормальной работе взвешивающего устройства с множеством головок.
Предпочтительно, комбинационная система определения веса дополнительно выполнена с возможностью, во время работы, если возникло заданное состояние, удерживать продукт в головке (головках), в которой возникло заданное состояние, до тех пор, пока комбинация одной или больше головок, которые в комбинации удовлетворяют целевому критерию, не будет определена из поднабора головок, в которых заданное состояние не возникло. Продукт содержат в этой головке, в то время как взвешивающее устройство продолжает свой нормальный режим работы, используя остальные головки, для составления комбинации в соответствии с целевыми критериями. Взвешивающее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, обычно может содержать 10 или больше взвешивающих головок, и таким образом, даже если головки имеют заданное состояние, и продукт в этой головке содержится в течение множества циклов, вероятность определения комбинации, удовлетворяющей целевому критерию среди остальных 9 головок, остается приемлемо высокой, поскольку обычно три или четыре головки используются для составления комбинации. Также предпочтительно, взвешивающее устройство содержит 10 или больше взвешивающих головок в каждом поднаборе таким образом, что поддерживается высокая вероятность определения комбинации, удовлетворяющей целевому критерию для каждого поднабора, даже после того, как возникло заданное состояние для головки в этом поднаборе.
Комбинационная система определения веса выполнена с возможностью, во время работы, подавать продукт из головки (головок), в которой возникла заданная ошибка, параллельно с подачей продукта из определенной комбинации одной или больше головок, если упомянутая определенная комбинация состоит из поднабора головок, в котором заданное состояние не возникло.
Такая "параллельная подача" означает, что продукт с заданным состоянием и определенную комбинацию подают в их соответствующие места положения в одном и том же цикле. Такая компоновка, предпочтительно, позволяет для взвешивающего устройства с множеством головок поддерживать нормальную операцию, даже если возникает заданное состояние (такое как ошибка). Это приводит к более высокой эффективности взвешивания и оптимизации взвешивания продукта, поскольку цикл взвешивания не должен быть пропущен, для отбраковки продукта, удовлетворяющего заданному состоянию.
Как пояснялось выше, "параллельная подача" означает, что продукт с заданным состоянием и определенную комбинацию подают в одном и том же цикле взвешивающего устройства. Обычно их подают одновременно; однако, они могут быть поданы в разные моменты время в пределах одного и того же цикла.
Предпочтительно, если возникло заданное состояние, продукт из головки (головок), в которой возникло заданное состояние, подают через другой желоб для отбраковки продукта из определенной комбинации одной или больше головок. Например, комбинация может быть подана в первое местоположение (например, на дозировочный стол) через свой соответствующий желоб, в то время как продукт с определенным состоянием подают во второе местоположение (например, в бункер для содержания продукта насыпью) через его соответствующий желоб подачи.
Если заданное состояние возникает в более чем в одной головке, и целевую комбинацию определяют среди поднабора головок, который не включает в себя головки, в которых возникло заданное состояние, тогда продукт из множества головок, в которых возникло заданное состояние, может быть подан параллельно и таким же образом, как описано выше. В качестве альтернативы, если заданное состояние возникло в головах из разных поднаборов, тогда продукт в этих головках может быть подан параллельно через их соответствующие желоба подачи, если взвешивающее устройство с множеством головок не способно составить целевую комбинацию (и, в противном случае, могло бы "потерять" цикл).
Предпочтительно, первый и второй желоба подачи содержат первую и вторую синхронизирующие воронки, соответственно, упомянутые синхронизирующие воронки выполнены с возможностью приема и удержания продукта из первого и второго желобов подачи, в котором каждая из упомянутых первой и второй синхронизирующих воронок выполнены с возможностью работы в первом режиме для подачи продукта в первое местоположение, и во втором режиме, для подачи продукта во второе местоположение, и упомянутая комбинационная система определения веса дополнительно выполнена с возможностью, после подачи продукта из определенной комбинации головок в первое местоположение, выбирать первый режим, и после подачи продукта из головки (головок), в которых возникло заданное состояние, выбирать второй режим.
Первая и вторая синхронизирующие воронки обеспечивают эффективное средство избирательной подачи продукта, принятого из соответствующих желобов, в первое или второе местоположения. Кроме того, благодаря содержанию продукта в синхронизирующих воронках, упрощается синхронизация циклов взвешивания.
В случае когда используются синхронизирующие воронки, первый и второй желоба подачи могут быть сформированы, как единый элемент, таким образом, что, предпочтительно, они занимают меньше места во взвешивающем устройстве с множеством головок. В качестве альтернативы, синхронизирующим воронкам, первый и второй желоба подачи могут быть установлены с возможностью передвижения таким образом, что выходные отверстия желобов можно перемещать между первым местоположением и вторым местоположением. Если желоба расположены так, что они, по существу, вертикальны, это является особенно полезным для липких продуктов (таких как курятина) для предотвращения налипания продуктов на желобах.
Первая и вторая синхронизирующие воронки, каждая может дополнительно содержать двухходовую заслонку, которая выполнена таким образом, что в первом режиме она открывается в первом направлении так, что она направляет подаваемый продукт в первое местоположение, и во втором режиме она открывается во втором направлении так, что она направляет подаваемый продукт во второе местоположение. Это обеспечивает простое механическое средство для направления продукта в соответствующее местоположение. Такая двухходовая заслонка является надежной и дешевой при производстве, в результате ее механической простоты. Однако, в качестве альтернативы, синхронизирующие воронки могут иметь, например, две отдельно управляемые дверцы.
Как правило, заданное состояние возникает в головке, если продукт в этой головке не удовлетворяет целевым критериям для обрабатываемой партии. В таком случае заданное состояние представляет собой состояние "ошибки". Однако заданное состояние может представлять собой одно или больше из других состояний. Заданное состояние может представлять собой, например, состояние веса. Такое состояние представляет собой, скорее, "положительное", чем "отрицательное" состояние ошибки, при котором заданное состояние возникает, если целевые критерии не удовлетворяются. Когда заданное состояние представляет собой состояние веса, взвешивающее устройство с множеством головок может продолжить взвешивать партии продукта (например, партии куриных крылышек по 500 грамм), как описано выше. Однако, если головка детектирует продукт с более узким диапазоном веса, тогда продукт в этой головке может быть подан во второе местоположение для соответствующей обработки (например, для упаковки и распределения). Это является особенно предпочтительным, когда производство направлено на заказы, например, для предприятий быстрого питания, где требуются высокие допуски по весу. Таким образом, когда продукт, удовлетворяющий требуемому весу в пределах допусков, будет детектирован, этот продукт может быть отделен от продукта в партии и подан во второе местоположение. В таком случае второе местоположение может представлять собой дополнительный дозировочный стол или лоток, или тару для упаковки, готовую для герметизации и доставки.
Другие примеры заданных состояний включают в себя состояние подсчета, где продукт с определенным количеством продукта в головках может быть подан во второе местоположение; состояние дозирования, в котором второе местоположение может представлять собой тару, заполняемую определенным весом, и множество подач во второе местоположение может быть выполнено для составления требуемого веса тары; и состояние для содержания насыпью, в котором второе местоположение может представлять собой бункер для содержания насыпью, и если скорость продукта, подаваемого во взвешивающее устройстве, не соответствует скорости рабочего (цикла) взвешивающего устройства, избыточный продукт может быть подан во второе местоположение.
Предпочтительно, заданное состояние представляет собой, по меньшей мере, состояние из следующего списка: состояние ошибки, состояние подсчета, состояние веса и состояние содержания насыпью. Заданное состояние может представлять собой множество состояний, в частности, в случае когда множество головок разделены на три или больше поднабора, для каждого из которых предусмотрен соответствующий желоб подачи и местоположение.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ работы взвешивающего устройства с множеством головок, упомянутое взвешивающее устройство с множеством головок, имеющее множество головок, которые во время работы содержат и подают продукт, первый и второй желоба подачи, выполненные с возможностью приема продукта, подаваемого из соответствующих первого и второго поднаборов множества головок, и каждый из которых выполнен с возможностью, во время работы, избирательно подавать упомянутый продукт в первое местоположение или во второе местоположение, упомянутый способ, содержащий: (a) определяют комбинации одной или больше головок из множества головок, которые содержат продукт, причем эта комбинация удовлетворяет целевому критерию; (b) подают продукт из определенной комбинации из одной или больше головок через их соответствующий желоб (желоба) подачи в первое местоположение; (c) определяют, когда возникает заданное состояние в одной из множества головок, и (d) после определения, что возникало заданное состояние в одной из множества головок, подают продукт из головки (головок), в которых возникло заданное состояние, во второе местоположение через желоб подачи, выполненный с возможностью приема продукта из этой головки (головок), в то время, когда упомянутый желоб подачи не используется, для подачи продукта в первое местоположение.
Способ может дополнительно содержать следующий этап; после определения, что заданное состояние возникло в одной из множества головок, продукт содержат в головке (головках), в которой возникло заданное состояние до тех пор, пока комбинация одной или больше головок, в которой комбинации соответствует целевому критерию, будет определена из поднабора головок, в котором не возникло заданное состояние.
Способ может дополнительно содержать следующий этап; после определения, что заданное состояние возникло в одной из множества головок, подают продукт из головки (головок), в которой возникла заданная ошибка, параллельно с подачей продукта из определенной комбинации одной или больше головок, если упомянутая определенная комбинация составлена из поднабора головок, в котором не возникло заданное состояние.
Способ может дополнительно содержать следующий этап; после определения, что заданное состояние возникло в одной из множества головок, продукт подают из головки (головок), в которой возникло заданное состояние, через другой желоб, чем желоб, который используется для подачи продукта из определенной комбинации одной или больше головок.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен носитель, считываемый устройством, содержащий исполняемые инструкции, которые, при их исполнении устройством, обеспечивают для устройства возможность работы для выполнения способа, в соответствии со вторым аспектом.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления будут описаны ниже со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг.1 схематично показаны виды сверху и сбоку производственной линии с двумя дорожками, имеющей взвешивающие устройства с множеством головок, установленные для подачи продукта;
на фиг.2a и 2b схематично показаны виды комбинационного взвешивающего устройства в соответствии с настоящим изобретением в виде сверху и сбоку;
на фиг.2c показан вид в перспективе синхронизирующих воронок, расположенных в основании каждого лотка комбинационного взвешивающего устройства;
на фиг.3 показана блок-схема, представляющая функциональные компоненты, которые содержат комбинационное взвешивающее устройство по фиг.2a и 2b;
на фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, представляющая этапы процесса, выполняемого комбинационным взвешивающим устройством; и
на фиг.5a-5c показан пример того, как комбинационное взвешивающее устройство работает, когда ошибку детектируют в одной из его взвешивающих головок.
Осуществление изобретения
Следующее описание относится к случаю, когда "заданное состояние" представляет собой состояние ошибки. Первое местоположение называется хорошим местоположением, и второе местоположение называется местоположением ошибки. Однако, как было описано выше, заданное состояние может отличаться от состояния ошибки.
Пример типичного применения комбинационного взвешивающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением, показан на фиг.1a и 1b, на которой представлена система 100 упаковки пищевых продуктов, содержащая устройство 1 выборки с двумя лотками и конвейер 2, содержащий параллельные конвейеры 2a, 2b. Два компьютерных комбинационных взвешивающих устройства 3a и 3b (CCW) и герметизатор 6 лотков расположены вдоль пути транспортирования. CCW 3a и 3b, во время работы, взвешивают и распределяют продукт, и герметизатор лотков во время работы, герметизирует лотки, подаваемые по пути транспортирования.
Система 100 упаковки пищевых продуктов имеет две дорожки, по которым могут подаваться лотки, заполненные и герметизированные. Лотки обычно подают в укладке, и они установлены в соответствующие кассеты двойного устройства 1 выборки лотков. Двойное устройство выборки лотков представляет собой круговое устройство выборки лотков для минимизации контакта с поверхностью лотков, но следует понимать, что другие обычные устройства выборки, известные в данной области техники, могут использоваться в качестве альтернативы. Лотки подают из первой и второй кассет 1a и 1b с лотками через устройство выборки и подают в конвейеры 3a и 3b через регулярные интервалы. Поданные лотки равномерно распределены друг от друга вдоль конвейеров 3a и 3b. Двойное устройство 1 выборки лотков содержит лотки в первой и второй кассетах с лотками, упомянутые лотки в первой и второй кассетах имеют одинаковые или разные размеры, соответственно.
Лотки, подаваемые первым устройством 1 выборки, транспортируют в направлении соответствующих CCW 3a и 3b с помощью конвейера 2 с двумя дорожками. Дорожки конвейера 2 проходят под соответствующими CCW 3a и 3b. Каждое CCW 3a, 3b выполнен с возможностью взвешивать и подавать заданную партию продукта. Целевые свойства партии обычно относятся к весу и/или размеру, и/или величине подсчета, и их выбирают так, чтобы они соответствовали размерам лотка, в который подают продукт. Под CCW 3a и 3b расположены соответствующие системы 4a и 4b распределения с возвратно-поступательным движением. Каждая система распределения расположена под соответствующим CCW 3a, 3b и выполнена так, что продукт, подаваемый из CCW 3a, 3b, поступает в головку 5a, 5b подачи системы распределения. Система распределения, во время работы, выполняет колебания положения головки 5a, 5b над проходящим лотком, с ее возвратно-поступательным движением таким образом, что продукт равномерно распределяется по лотку. Таким образом, каждый проходящий лоток по двум дорожкам равномерно заполняется определенным количеством продукта, которое соответствует размеру лотка, используемому на соответствующей дорожке.
После прохода под CCW 3a и 3b заполненные лотки транспортируют в направлении герметизатора 6 лотка для герметизации и распределения.
В производственной линии, показанной на фиг.1, эффективность CCW является критичной. Любая задержка при подаче продукта из CCW из-за ошибки в одной из ее взвешивающих головок, может привести к снижению производительности.
CCW, в соответствии с настоящим изобретением, показано на фигурах 2a и 2b. Как показано, CCW 200 содержит первый и второй желоба 201a и 201b. Над первым и вторым желобами 201a и 201b расположены первая и вторая группы (то есть, поднабор) взвешивающих головок 203a и 203b. В данном варианте осуществления первая группа головок 203a содержит головки 1-10, и вторая группа головок 203b содержит головки 11-20. Таким образом, каждая группа содержит десять взвешивающих головок, расположенных так, что продукт, подаваемый из головок в первой и второй группах 203a и 203b, подают в соответствующий лоток 201a и 201b, расположенный ниже. Однако, следует понимать, что большее или меньшее количество голов возможно, и, кроме того, в некоторых вариантах осуществления, первая и вторая группы 203a и 203b, могут не иметь равное количество взвешивающих головок. В общем, каждая группа или "поднабор" головок содержит меньше, чем все головки, и, предпочтительно, по меньшей мере, один из поднаборов, наиболее предпочтительно, каждый поднабор, содержит две или больше головок.
В выходных пунктах первого и второго желобов 201a и 201b расположены соответствующие первая и вторая синхронизирующие воронки 202a и 202b с отклонением ошибки (EDTH). Продукт, подаваемый в первый желоб 201a из первой группы взвешивающих головок 203a, поступает в первую EDTH 202a. Аналогично, продукт во втором желобе 201b из второй группы взвешивающих головок 203b поступает во вторую EDTH 202b. Как будет более подробно описано ниже, при нормальной работе определяют комбинацию продукта, содержащегося в головках 1-20, и эта комбинация составляет целевые критерии (например, целевой вес или величину подсчета). Головки, содержащие компоненты этой комбинации, выполняют подачу в их соответствующие желоба и в EDTH 202a, 202b. В следующем цикле работы содержание EDTHs 202a, 202b подают в выходное устройство.
Структуры EDTH 202a и 202b показаны на фиг.2c. Каждая содержит воронку, имеющую двухходовую заслонку 2021a и 2021b, которая может открываться в первой точке 2022a, 2022b поворота и второй точке 2023a, 2023b поворота таким образом, что продукт может направляться в одно из двух выходных отверстий после подачи. Каждая двухходовая заслонка EDTH 202a и 202b, предпочтительно, выполнена с электронным управлением, так, что она занимает одно из трех положений. Закрытое положение, в котором заслонка закрыта, и продукт содержится в воронке, первое открытое положение, в котором заслонка открыта в первую точку поворота, и повернута так, что она открывается вниз, выполняя движение по часовой стрелке, и второе открытое положение, в котором заслонка открывается во вторую точку поворота, и поворачивается, открываясь вниз, выполняя движение против часовой стрелки. Воронка может быть активирована из первого и второго открытых положений для возврата в закрытое положение.
Соответственно, в первом открытом положении продукт направляется из воронки в первом направлении и во втором открытом положении продукт направляется в другом направлении. Открытые положения выполнены таким образом, что продукт, подаваемый из первого положения, направляется в хорошее местоположение и во втором положении направляется местоположение ошибки.
Таким образом, каждый EDTH 202a и 202b обеспечивает средство для избирательной подачи продукта, удерживаемого в нем, либо по одному из двух путей, ведущим к выходному отверстию для хорошего продукта и к выходному отверстию для продукта с ошибкой, соответственно.
Хорошее местоположение может представлять собой, например, дозировочный стол или лоток, который должен быть заполнен на конвейере в системе упаковки, в то время как местоположение ошибки может представлять собой контейнер для содержания насыпью или контейнер для отходов.
Блок-схема, представляющая функциональные компоненты, которые взаимодействуют вместе, для управления комбинирующим взвешивающим устройством, показана на фиг.3. Взвешивающее устройство 200, имеющее головки 203a, 203b и EDTH 202a, 202b, соединено с системой 300 определения комбинируемого веса (CWDS). CWDS 300 содержит модуль 301 управления и модуль 302 определения. Модуль 302 определения выполнен с возможностью приема электронных сигналов из взвешивающего устройства 200 и, в частности, данных взвешивания из взвешивающих головок 203a, 203b, и выполнения определения на основе принятых данных. В частности, определения, возникла ли какая-либо ошибка во взвешивающих головках 203a, 203b, и существует ли любая соответствующая комбинация, которая удовлетворяет целевым критериям. Модуль 301 управления, во время работы, выполнен с возможностью принимать результаты определений, выполненных модулем 302 определения, и передачи, и приема сигналов управления в/из взвешивающих головок 203a, 203b и EDTH 202a, 202b взвешивающего устройства 200. Предпочтительно, модуль управления также содержит запоминающее устройство для сохранения данных статуса, относящихся к EDTH 202a, 202b и, что в них содержится (то есть, продукт ошибки или продукт, содержащий всю или часть действительной комбинации).
Хотя CWDS 300 и взвешивающее устройство 200 показаны, как отдельные функциональные модули на фиг.3, следует понимать, что CWDS может быть включена, как часть самого взвешивающего устройства 200 или может быть установлена отдельно, как компонент в распределенной системе. Например, модуль 301 управления и модуль 302 определения внутри CWDS могут содержать аппаратные компоненты или программные модули, работающие в компьютере, который сообщается со взвешивающим устройством. Кроме того, их функции могут быть скомбинированы таким образом, что процессы определения и генерирования сигналов управления выполняют, используя одиночный функциональный компонент.
Операция взвешивающего устройства по фиг.3 будет описана ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций обработки, показанную на фиг.4. На этапе 401 модуль 302 определения принимает данные взвешивания из взвешивающих головок 203a и 203b взвешивающего устройства 200 и определяет по этим данным, возникла ли ошибка взвешивания в какой-либо из головок. Например, если вес продукта в одной из взвешивающих головок 203a, 203b попадает за пределы заранее определенного диапазона весов, или заранее определенная величина подсчета не была получена, и тогда это может обозначать, что возникла ошибка.
Если ошибка не детектирована, тогда обработка переходит на этап 402, где модуль определения определяет, может ли быть получена комбинация из продукта, содержащегося во взвешивающих головках 203a, 203b, которая удовлетворяет целевым критериям взвешивания. Как только будет найдена комбинация, модуль определения передает данные, устанавливающие комбинацию головок в модуль 301 управления. Модуль 301 управления на этапе 403 затем передает соответствующие сигналы управления во взвешивающее устройство 200, которое инициирует следующий цикл подачи взвешивающего устройства 200. Сигналы управления содержат инструкции для взвешивающего устройства 200 подать предыдущее содержание EDTH 202a, 202b и подать продукт из определенных головок для составления комбинации, в их соответствующие желоба. Содержание EDTH 202a, 202b подают в хорошее местоположение, где продукт, получаемый из взвешивающих головок 203a, 203b в предыдущем цикле, не включает какой-либо продукт с ошибкой. В отличие от этого, в случае когда одна из EDTH 202a, 202b содержит продукт с ошибкой, принятый в предыдущем цикле, модуль 301 управления запоминает это в своей памяти и определяет инструкцию для соответствующего EDTH, для подачи на сторону ошибки. После подачи EDTH 202a, 202b возвращаются в их положение содержания модулем управления. Модуль управления затем передает инструкции во взвешивающие головки 203a, 203b, составляя комбинацию для подачи в их соответствующие желоба. EDTH 202a, 202b принимают продукт из этих желобов. Комбинация весов продукта, содержащихся в двух EDTH 202a, 202b составляет целевой вес. Таким образом, после следующего цикла подачи обе EDTH 202a, 202b выполняют подачу, в соответствии с инструкцией, из модуля 301 управления, в хорошее местоположение.
Обработка затем возвращается на этап 401, где выполняют новое определение в отношении того, возникла или нет какая-либо ошибка во взвешивающих головках 203a, 203b. При условии, что ошибка не возникла, взвешивающее устройство 200 продолжает составлять комбинации и подачу продукта из EDTH 202a, 202b в хорошее выходное отверстие, путем повторения этапов 402 и 403.
Однако, когда возникает ошибка, тогда обработка разветвляется на этап 404. Модуль 302 определения знает, что возникла ошибка, и в какой головке находится продукт с ошибкой. На этапе 404 модуль управления обеспечивает то, что продукт с ошибкой удерживается в его соответствующей взвешивающей головке. На этапе 405, модуль 302 определения определяет, может ли быть получена комбинация из какой-либо из головок (любой из группы 203a или 203b), которая не включает в себя головку, в которой произошла ошибка. Если соответствующая комбинация не может быть получена в это время, тогда ошибка (или ошибки) вырабатываются на этапе 406, и процесс возвращается на этап 401. Это обеспечивает то, что ни один из циклов не будет "потерян". Даже в этом случае, в альтернативных вариантах осуществления, если комбинация не может быть составлена, обработка возвращается на этап 404, и при этом ошибка остается. Выпуск продукта с ошибкой освобождает все головки и, таким образом, шансы составления комбинации в следующем цикле повышаются. После того как комбинацию определяют из оставшихся из доступных взвешивающих головок 203a, 203b, обработка продолжается на этапе 407.
На этапе 407 модуль 302 определения определяет, может ли быть получена комбинация исключительно из группы головок, которая не включает в себя головку, в которой возникла ошибка. Если это не так (например, если комбинация составлена из продукта двух головок в группе 203a и одной головки 203b), тогда продукт с ошибкой продолжают удерживать, пока комбинацию выводят (этап 403) из взвешивающих головок в EDTH 202a, 202b через соответствующие желоба.
Однако, если комбинация, удовлетворяющая целевому критерию, была составлена из головок в группе головок, в которых не произошла ошибка (например, если ошибка находится в группе 203a, тогда как комбинация может быть составлена исключительно из группы 203b), обработка продолжается на этапе 408. Здесь продукт подают из EDTH 202a, 202b по инструкции из модуля 301 управления в соответствующее хорошее местоположение или местоположение ошибки, в зависимости от того, получил ли модуль управления из его запоминающего устройства информацию, что они содержат продукт с ошибкой или продукт, составляющий, по меньшей мере, часть действительной комбинации, соответственно. EDTH 202a, 202b возвращаются в положение содержания, и затем головку с продуктом с ошибкой опорожняют через ее соответствующий желоб, соответствующую EDTH, и из головок других групп, составляющих комбинацию, подают продукт через их желоба в другой EDTH. На данном этапе одна EDTH содержит продукт, составляющий действительную комбинацию весов продукта, и другая EDTH содержит продукт с ошибкой. Таким образом, после следующего цикла подачи EDTH продукта с ошибкой подает этот продукт в местоположение ошибки, и EDTH с действительной комбинацией подает этот продукт в хорошее местоположение. Вероятность быстрого определения комбинации из другой группы головок зависит, по меньшей мере, от количества головок в каждой группе и целевого веса. Например, в некоторых вариантах осуществлении существуют шанс 1 из 2 составления комбинации, путем выбора двух головок из одной и той же группы и шанс 1 из 4 составления комбинации из трех головок. В соответствии с этим, при таких вероятностях вероятность составления комбинации при малом количестве циклов будет высокой.
Пример операции взвешивающего устройства 200 будет теперь описан со ссылкой на фиг.5a-5c. В этом примере взвешивающее устройство 200 имеет две стороны 203a, 203b, каждая из которых имеет группу из десяти взвешивающих головок 1-10 и 11-20.
На фиг.5a, показан сценарий, в соответствии с которым ошибка взвешивания была детектирована в головке 15. Все из остальных головок 1-14 и 16-20 с обеих сторон 203a, 203b доступны для составления комбинации. Как представлено, головки 2, 5 и 12 определены для комбинирования, для удовлетворения критерия целевого веса. Продукт из выбранных головок 2 и 5 подают в желоб 1, и продукт из выбранной головки 12 подают в желоб 2, в то врем, как продукт с ошибкой содержится в головке 15. EDTH 1 и EDTH 2 первоначально являются пустыми и, поэтому, остаются в их состоянии содержания для приема продукта из головок 2, 5 и 12. В конце этого цикла, поэтому, EDTH 1 и EDTH 2 вместе содержат продукт, который в комбинации составляет критерий целевого веса.
На фиг.5b показан следующий цикл операции. В этом цикле головка 15 с ошибкой все еще удерживается, но другие ошибки не детектированы. Поэтому, как и в предыдущем цикле, оставшиеся головки 1-14 и 16-20 доступны для составления комбинации. В этом цикле головки 2, 5 и 7 доступны для комбинирования, для удовлетворения критерия целевого веса. Как можно видеть на фиг.5b, все головки 2, 5 и 7 содержатся в пределах группы головок 203a, тогда как головка с ошибкой содержится в головке 203b. Обе EDTH 1 и EDTH 2 открыты для их хороших сторон, как в предыдущем цикле, они обе содержат продукт для комбинирования, для составления критерия целевого веса. Как схематично показано на фиг.5b, хорошие стороны EDTH 1 и EDTH 2 открыты и обращены друг к другу. Это обеспечивает то, что продукт из обеих EDTH будет скомбинирован в одном местоположении (например, будет подан в лоток на конвейере, расположенном между EDTH). EDTH 1 и EDTH 2 затем возвращаются в их закрытые положения, готовые для приема продукта из желоба 1 и желоба 2 соответственно.
Взвешивающие головки 2, 5 и 7 затем выпускают продукт в желоб 1 в EDTH 1, и взвешивающая головка 15 подает продукт в желоб 2, в EDTH 2. В конце этого цикла EDTH 1 содержит продукт из головок 2, 5 и 7, в то время как EDTH 2 содержит продукт с ошибкой из головки 15. Продукт, содержащийся в EDTH 1, в комбинации, составляет целевой вес.
В следующем цикле, показанном на фиг.5c, поскольку больше ошибок не было детектировано, новую комбинацию определяют из взвешивающих головок 4, 8, 14 и 17. EDTH 1 подает продукт в хорошее местоположение, и EDTH 2 подает продукт в местоположение с ошибкой (например, для содержания навалом). Взвешивающие головки 4, 8, 14 и 17 подают продукт в их соответствующие желоба в EDTH 1 и EDTH 2. В конце этого цикла EDTH 1 содержит продукт из головок 4 и 8, в то время как EDTH 2 содержит продукт из головок 14 и 17. Продукт, содержащийся в EDTH 1 и EDTH 2, в комбинации, составляет целевой вес.
Далее обработка может продолжаться, таким образом, в то время как взвешивающие головки обновляют свежим продуктом между циклами. Если детектируют дополнительные ошибки, их обрабатывают, аналогично подходу, показанному на фиг.5a-5c, и при этом нет необходимости терять цикл для отбраковки продукта с ошибкой. Это делает взвешивающее устройство 200 особенно эффективным и позволяет обеспечить повышенную производительность в производственной линии или в системе фабрики.
Хотя в данном примере хорошие комбинации составляют из трех или четырех взвешивающих головок, следует понимать, что целевой вес может быть получен из любого количества доступных головок. В качестве альтернативы, для того, чтобы сделать более умеренной обработку в модуле определения, количество головок, из которых может быть получена комбинация, может быть ограничено путем установки минимального и/или максимального количества головок, из которых должна быть составлена комбинация.
Аналогично, взвешивающее устройство выполнено с возможностью работы в ситуации, когда определяется более чем одна ошибка. Если обе группы головок 203a, 203b одновременно содержат ошибку, тогда из головок, содержащих ошибки, одновременно подают продукт через их соответствующие EDTH.
Как будет понятно для специалиста в данной области техники, модуль управления и модуль определения могут быть воплощены в любой соответствующей комбинации аппаратных средств и программных средств, которые обрабатывают электронные сигналы для их обмена с компонентами комбинационного взвешивающего устройства, для выполнения обработки, описанной здесь. Кроме того, модули управления и определения могут содержать программируемое устройство, которое после выполнения исполняемых компьютером инструкций получает возможность взаимодействия с комбинирующим взвешивающим устройством для выполнения этих процессов.
В представленных выше вариантах осуществления головки комбинирующего взвешивающего устройства описаны, как взвешивающие головки 203a, 203b, и выполняют определение соответствующей комбинации весов для удовлетворения целевого веса, и произошла ли ошибка взвешивания. Однако, в других вариантах осуществления головки могут быть выполнены с возможностью определения других характеристик продукта, содержащихся в них, и комбинация должна удовлетворять целевым критериям, основанным на этих характеристиках, и ошибка представляет собой ошибку, определенную на основе этих характеристик. Например, целевые критерии могут представлять собой размер продукта, и любая ошибка может относиться к продукту, имеющему размер за пределами приемлемых границ. В качестве дополнительного примера целевой критерий может представлять собой величину подсчета продукта, и ошибка может относиться к тому, что величина подсчета находится за пределами приемлемых пределов. В качестве альтернативы, комбинация критериев может потребоваться для удовлетворения цели или для определения ошибок, например, комбинация критериев размера и веса.
Как описано в разделе сущность изобретения, со ссылкой на фиг.5a и 5b, заданное состояние, которое проявляется в головке 15, может представлять собой требуемый вес продукта (например, соответствующий для предприятия быстрого питания) вместо ошибки. В таком сценарии продукт в головке 15 отделяют от комбинации таким же образом, как описано со ссылкой на фиг.5a-5c. Другие заданные состояния также рассматриваются.
Хотя в представленном выше варианте осуществления используется EDTH, имеющая двунаправленную заслонку или клапан, другое средство может использоваться для избирательной подачи продукта в хорошее местоположение или в местоположение с ошибкой. Например, желоба 201a, 201b могут быть установлены подвижно так, чтобы их выходные отверстия перемещались между хорошим местоположениям и местоположением с ошибкой.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления описано разделенное взвешивающее устройство, имеющее первую и вторую группы головок, желобов и воронок, в дополнительных вариантах осуществления могут использоваться более чем две группы головок, желобов и воронок. Например, взвешивающие головки во взвешивающем устройстве могут быть разделены на три или больше групп головок, и каждая группа имеет свой собственный соответствующий желоб и EDTH. Разделение всего множества головок на три или больше групп повышает вероятность того, что, если детектируется ошибка, комбинация, удовлетворяющая целевым критериям, может быть составлена в головках, которые не находятся в группе, содержащей головку с ошибкой, обеспечивая возможность одновременной подачи продукта в комбинации и продукта с ошибкой.