一种棒材插入装置(1)，用于将棒材(11)插入到从挤压喷口(7)挤出的冰淇淋产品(3)中，该冰淇淋产品(3)具有在挤压喷口(7)的挤压方向(9)上看到的高度，以及至少一个末端表面(5)，该至少一个末端表面基本上平行于挤压方向(9)，并且棒材(11)以基本上垂直于挤压方向(9)的定向插入该至少一个末端表面中，其中棒材插入装置(1)包括：棒材推动器(15)，其能够进行线性和往复运动；致动器(17)，其具有第一外部位置和第二外部位置，用于启动棒材推动器(15)；伺服机构(19)，其用于控制致动器(17)的运动；控制单元(21)，其连接到伺服机构(19)，其特征在于，棒材插入装置(1)包括至少一个传感器(23)，用于测量棒材(11)的相对于冰淇淋产品(3)的高度的位置、相对于冰淇淋产品(3)的末端表面(5)的水平位置以及相对于冰淇淋产品(3)的末端表面(5)的角度(65)；控制单元(21)连接到至少一个传感器(23)和伺服机构(19)；控制单元(21)配置成基于来自至少一个传感器(23)的信号控制伺服机构(19)的行程长度；且控制单元(21)配置成基于来自前述至少一个传感器(23)的信号控制伺服机构(19)的开始时间和插入棒材(11)的结束时间。材(11)的结束时间。材(11)的结束时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冰淇淋产品的冰淇淋棒材插入装置和用于将棒材插入冰淇淋产品的方法
专利
[0001]本专利技术涉及一种棒材(stick)插入装置，该棒材插入装置用于在挤压喷口方向(extrusion jet direction)上看的高度处将棒材插入到从挤压喷口挤出的冰淇淋产品中，并且冰淇淋产品的至少一个末端(end point)基本上平行于挤压方向，并且棒材以基本上垂直于挤压方向的定向插入该至少一个末端中。
[0002]其中，棒材插入装置包括：棒材推动器，其可采取线性和往复运动；致动器，其具有第一和第二外部位置，用于启动棒材推动器；伺服机构，其用于控制致动器的运动；控制单元，其连接到伺服机构。
[0003]本专利技术还涉及一种通过棒材插入装置将棒材插入冰淇淋产品中的方法，冰淇淋产品从挤压喷口中挤出，该冰淇淋产品在挤压喷口的方向上具有设定的高度，该冰淇淋产品的至少一个末端基本平行于挤压方向，并且棒材以基本上垂直于挤压方向的定向插入该至少一个末端中，其中，棒材插入装置包括：棒材推动器，其可采取线性和往复运动；致动器；伺服机构，用于启动致动器；控制单元，其连接到伺服机构；和至少一个传感器。
[0004]专利技术背景
[0005]存在气动驱动的用于冰淇淋产品的棒材插入装置。这些棒材插入装置没有用于监测棒材插入的传感器。此外，这些产品中的行程长度不能改变。因此，在这些棒材插入装置中，插入深度不能改变和校正。使用这些棒材插入装置的冰淇淋棒材的角度只能通过相对于冰淇淋产品倾斜整个棒材插入装置来改变。这是一个手动过程，需要专业知识和经验，由操作人员使用调节螺钉进行手动干预，操作人员在生产过程中必须在场。
[0006]此外，WO2014/161894描述了具有线性伺服致动器的棒材插入装置。这些棒材插入装置没有用于监测棒材插入的传感器。因而，棒材的插入速度和时间不被监测和改变。因此，不可能调整插入过程。
[0007]没有能够自动监测棒材插入并对棒材插入过程进行调整的棒材插入装置。
[0008]现有棒材插入装置的缺点是：
[0009]-由于产品制造超出容许范围，因此产生了浪费，
[0010]-由于进一步加工超出容许范围的产品，因此产生了浪费，
[0011]-操作人员必须接受使用和手动调节棒材插入装置的培训，
[0012]-如果系统运行超出规定的容许范围，不能向操作人员发出警告，
[0013]-无法检测到损坏的棒材，
[0014]-制备过程的下一阶段不能适应产品中的实际棒材位置。
[0015]专利技术目的
[0016]本专利技术的目的在于提供一种棒材插入装置来克服这些缺点。
[0017]本专利技术的另一个目的是提供一种使用棒材插入装置将棒材插入冰淇淋产品中的方法，该方法克服了这些缺点。
[0018]专利技术描述
[0019]根据本专利技术，这是使用前文中提到的类型的棒材插入装置来实现的，其特征在于，
[0020]该棒材插入装置包括至少一个传感器，用于测量棒材的相对于冰淇淋产品高度的位置、相对于冰淇淋产品末端的水平位置以及相对于冰淇淋产品末端的角度，
[0021]控制单元连接到至少一个传感器和伺服机构，
[0022]控制单元适于基于来自至少一个传感器的信号控制伺服机构的行程长度，
[0023]控制单元适于基于来自前述至少一个传感器的信号来控制伺服机构的开始时间和插入棒材的结束时间。
[0024]通常，在插入棒材之后，冰淇淋产品将从挤压喷口中被切掉。或者，冰淇淋产品可以在插入棒材之前或插入棒材的同时从挤压喷口中切下。
[0025]该至少一个传感器可以是扫描整个冰淇淋产品的传感器。或者，至少一个传感器可以由几个单独的传感器组成，每个传感器测量棒材的单个点或一部分。
[0026]该致动器具有第一和第二外部位置。在插入棒材的过程中，致动器不得到达外部位置。这意味着行程长度小于最大行程长度。因此，当需要调整时，可以增加行程长度。
[0027]如本专利申请中所述的，伺服机构是具有反馈的机构。伺服机构激活可以是任何类型的，例如电子的、气动的或液压的。
[0028]根据另一实施例，根据本专利技术描述的棒材插入装置的特征在于，至少一个传感器被设计为三个单点激光测量单元，
[0029]其中测量垂直于棒材插入方向的距离的第一传感器被调节，使得它测量冰淇淋产品的末端附近的距离，从而测量棒材在冰淇淋产品的末端中的竖直位置，
[0030]测量棒材插入方向的垂直距离的第二传感器被调节，使得它在比第一传感器距离冰淇淋产品的末端更远的位置测量距离，并且因此对棒材的角度调节由第一感器和第二传感器的测量来确定，
[0031]以及第三传感器，测量棒材插入方向的垂直距离，其中传感器定位在成品冰淇淋产品中需要棒材的外部的区域中，使得它在棒材插入冰淇淋产品后测量棒材是否在目标区域中的位置。
[0032]第一传感器通常测量距末端1mm至5mm的距离，优选距末端2mm至4mm的距离。第二传感器将测量距末端30mm至50mm的距离，最好是距末端35mm至45mm的距离。
[0033]能够使用任何传感器在产品托盘表面上进行校准测量。产品托盘是保持冰淇淋产品的物体或冰淇淋产品位于其上的物体。当传感器的测量区域中没有冰淇淋产品时，可以使用传感器测量到产品托盘末端的距离。
[0034]第三传感器用于监测冰淇淋产品中棒材的深度，并将插入深度保持在一定的容许范围内。这是通过在将棒材插入冰淇淋产品后，测量棒材是否位于第三传感器的测量区域中的位置来实现的。
[0035]如果棒材被正确定位，则伺服机构的行程长度以及棒材推动器的行程长度因此被调整，使得插入下一个冰淇淋产品的棒材将被进一步插入。典型值是0.1mm的进一步行程长度。
[0036]另一方面，如果第三传感器测量到在插入棒材之后没有棒材插入目标区域中，则伺服机构的行程长度将减小。行程长度减小的典型值为0.1mm。下一个冰淇淋产品的行程长度将因此减小。
[0037]冰淇淋产品中棒材的每次插入之间的行程长度的这种调节将确保插入深度保持在期望插入深度内的容许范围内。这是生产的全自动化部分。因而，不需要操作人员的手动干预。
[0038]根据另一实施例，本专利技术中描述的棒材插入装置的特征在于，至少一个传感器被配置为激光扫描仪。
[0039]根据另一实施例，本专利技术中描述的棒材插入装置的特征在于，至少一个传感器被配置为构成视觉系统的一部分的摄像机。
[0040]根据另一实施例，棒材插入装置的特征在于，至少一个传感器被配置为摄像机和一个或更多个测量装置的组合。
[0041]根据另一个实施例，本专利技术中描述的棒材插入装置的特征在于，致动器被配置为伺服马达，通过曲柄和连杆连接到棒材推动器，连杆柄位于连杆的两侧。
[0042]曲柄可以设计成盘。
[0043]本专利技术的另一方面是上述类型的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0044]利用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种棒材插入装置(1)，用于将棒材(11)插入到从挤压喷口(7)挤出的冰淇淋产品(3)中，该冰淇淋产品(3)具有在所述挤压喷口(7)的挤压方向(9)上看到的高度，以及至少一个末端(5)，所述至少一个末端(5)基本上平行于所述挤压方向(9)，并且所述棒材(11)以基本上垂直于所述挤压方向(9)的定向插入所述至少一个末端(5)中，其中所述棒材插入装置(1)包括：棒材推动器(15)，所述棒材推动器能够进行线性和往复运动，致动器(17)，所述致动器具有第一外部位置和第二外部位置，用于启动所述棒材推动器(15)，伺服机构(19)，所述伺服机构用于控制所述致动器(17)的运动，控制单元(21)，所述控制单元(21)连接到所述伺服机构(19)，其特征在于，所述棒材插入装置(1)包括至少一个传感器(23)，用于测量所述棒材(11)的相对于所述冰淇淋产品(3)的高度的位置、相对于所述冰淇淋产品(3)的末端(5)的水平位置以及相对于所述冰淇淋产品(3)的末端(5)的角度(65)，所述控制单元(21)连接到所述至少一个传感器(23)和所述伺服机构(19)，所述控制单元(21)被连接以基于来自所述至少一个传感器(23)的信号控制所述伺服机构(19)的行程长度，所述控制单元(21)被连接以基于来自所述至少一个传感器(23)的信号控制所述伺服机构(19)的开始时间和插入所述棒材(11)的结束时间。2.根据权利要求1所述的棒材插入装置(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(23)被设计为三个单点激光目标单元(31)，其中测量垂直于所述棒材(11)的插入方向的距离的第一传感器(25)被布置成测量邻近所述冰淇淋产品的所述末端(5)的距离，从而测量所述棒材(11)在所述冰淇淋产品(3)的末端(5)中的高度，测量垂直于所述棒材(11)的插入方向的距离的第二传感器(27)被布置成在比所述第一传感器(25)距离所述冰淇淋产品(3)的末端(5)更远的位置处测量距离，因此允许所述棒材(11)的角位置由所述第一传感器(25)和所述第二传感器(27)的测量来确定，以及，测量垂直于所述棒材(11)的插入方向的距离的第三传感器(29)，所述传感器(29)位于成品冰淇淋产品(3)中需要棒材的外表面的区域中，使得在所述棒材(11)插入所述冰淇淋产品(3)中之后，测量(11)所述棒材是否存在于测量区域中。3.根据权利要求1所述的棒材插入装置(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(23)被设计为激光扫描仪(33)。4.根据权利要求1所述的棒材插入装置(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(23)被...
【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯，
申请(专利权)人：格拉默器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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