伺服驱动的挑选设备的制作方法

本发明涉及一种用于棒棒糖包装装置的挑选设备，每个棒棒糖具有头部和棒部，该设备包含：水平旋转的挑选盘，其具有多个凹穴，每个凹穴容纳棒棒糖的头部；竖直旋转的第一传送轮，其具有用于棒棒糖的棒部的多个凹口；以及竖直旋转的第二传送轮，其具有多个固持构件，每个固持构件夹持棒棒糖的棒部。本发明进一步涉及一种棒棒糖包装装置和一种操作挑选机器的方法或一种改变分选盘的方法。

背景技术：

1、已知将如棒棒糖的物品包装在薄膜/箔片中，在此情况下，物品必须在其经包装的前分离。此分离可通过如授权号为1 357 063或1847 179的欧洲专利申请中所教导的机器进行。然而，此类机器并不适合于棒棒糖的分离和/或其容量相对较低和/或其难以操作。

技术实现思路

1、已知将例如棒棒糖的物品包装在薄膜/箔片中，在此情况下，物品必须在其经包装的前分离。此分离可通过如授权号为1 357 063或1847 179的欧洲专利申请中所教导的机器进行。然而，此类机器并不适合于棒棒糖的分离和/或其容量相对较低和/或其难以操作。

2、该问题通过用于包装棒棒糖装置的挑选设备解决，每个棒棒糖具有头部和棒部，该设备包含：水平旋转的挑选盘，其具有多个凹穴，每个凹穴容纳棒棒糖的头部；竖直旋转的第一传送轮，其具有用于棒棒糖的棒部的多个凹口；以及竖直旋转的第二传送轮，其具有多个固持构件，每个固持构件夹持棒棒糖的棒部，其中分选盘和第一传送轮各自由伺服电机驱动，该伺服电机的旋转速度和/或扭矩被独立地控制。

3、关于本发明的主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开特征可并入至其他主体中，且反之亦然。

4、本发明是关于一种使棒棒糖单体化(individualize)以供进一步处理、特别地进行包装的挑选设备。每个棒棒糖具有由可食用材料制成的头部和棒部。挑选设备包含在其外圆周处具有多个单独的凹穴的分选盘。凹穴优选地围绕圆形环等设置。分选盘围绕竖直轴线旋转，借此将随机进入的棒棒糖定向至凹穴中，优选地使得棒棒糖的棒部延伸至分选盘的外圆周的外部。每个凹穴优选地具有圆形截面。

5、在容纳凹穴的分选盘圆形环的内径处，优选地设置旋转分配盘，该旋转分配盘朝向分选盘的凹穴输送棒棒糖。分选盘和分配盘优选地围绕一个共同轴线反向旋转。分配盘和分选盘旋转速度可相等或不同，其中两个旋转速度比率优选地保持恒定。分配盘和分选盘优选地具有一个挑选电机。

6、此外，挑选设备包含第一和第二传送轮。第一传送轮在其外圆周处具有多个凹口，该凹口各自可容纳棒棒糖的棒部。第一传送轮围绕水平轴线旋转以用于推动和/或提升棒棒糖的棒部且将其供应至第二传送轮。第二传送轮也围绕水平轴线，但在与第一传送轮相反方向上旋转，且在其圆周处具有多个固持构件，优选夹持器，更优选夹持器臂对，其各自可释放地夹持棒棒糖的棒部。第二传送轮将经单体化的的棒棒糖输送至另一处理单元，例如包装单元。所属技术领域中技术人员将理解，「第二传送轮」也可为围绕两个或更多个轮(例如，链轮)旋转环形输送构件(例如，链条)。在此输送构件处设置固持构件。然而，轮优选为「第二传送轮」。

7、分选盘和/或第一传送轮优选地为可交换部件，且优选地为针对特定于棒棒糖定制、特别地针对特定棒棒糖的头部大小定制、更特别地针对具有特定头部直径的球形棒棒糖的头部而定制。特别地，分选盘中的凹穴的数量和/或其大小/形状因分选盘而异。第一传送轮中的凹口的数量和/或其大小/形状可变化且优选地适于特定应用。优选地，特定分选盘和一组特定第一传送轮为匹配对。优选地，一个第一传送轮适合于两个或更多个不同分选盘。

8、优选地，分选盘以及第一传送轮各自包含标识(例如rfid)，该标识由可为挑选设备或另一处理装置部分的传感器读出。优选地，仅在两者标识均匹配所需挑选任务情况下启动机器。在两个标识匹配情况下，优选自动地配置挑选设备；例如自动地检索操作挑选设备和/或另一处理装置所需参数，特别地在操作员已指定待挑选的棒棒糖和/或每时间单位输出后。

9、根据本发明，分选盘和第一传送轮各自由伺服电机驱动。

10、根据本发明的伺服电机为允许对电机输出轴和/或连接至其部件(例如分选盘和/或第一传送轮)所提供的角位置和/或速度和/或加速和/或扭矩进行精确控制旋转致动器。伺服电机包含与用于位置反馈的传感器耦接的适合的马达。其也需要控制器。

11、伺服电机优选地为闭环机构，其可使用来自输出轴和/或分选盘和/或第一传送轮位置反馈来控制其运动和/或最终位置和/或所提供扭矩。到其控制的输入可为表示分选盘和/或第一传送轮的输出轴命令的位置和/或速度和/或加速和/或扭矩的信号。

12、电机优选地与编码器配对，以提供位置和/或速度和/或加速反馈。电机也可与扭矩编码器配对，以提供关于例如由电机轴提供扭矩的反馈。在最简单的情况下，仅测量输出轴和/或分选盘和/或第一传送轮的位置。将经测量的位置与所需位置进行比较。若实际位置与所需位置不同，则产生信号，该信号接着使电机根据需要加速或减速以将输出轴和/或分选盘和/或第一传送轮带至适当位置和/或旋转速度。

13、优选地，伺服控制器包含放大器，其中用于第一传送轮比例放大因数是可调整的。根据此优选实施方式，第一传送轮可被给予旋转「弹簧效应」。这允许例如将棒棒糖自分选盘传送至第一传送轮且接着传送至具有例如弯曲棒部的第二传送轮。第一传送轮将通过使其移动适应棒棒糖的棒部错位的需要而适应从分选盘交接棒棒糖。特别地，适应第一传送轮和/或挑选盘的旋转速度。在把棒棒糖传送至第二传送轮之前，伺服电机校正第一传送轮位置，且因此返回至机器正确时序，特别是第二传送轮的时序。

14、第二传送轮优选地由与分选盘和第一传送轮的伺服电机分离的电机构件驱动。此类电机构件优选地独立于第一传送轮和/或挑选盘而驱动。

15、根据本发明，挑选设备包含用于分选轮的一个伺服电机和用于第一传送轮的一个伺服电机。这两个伺服电机可彼此被独立地控制且独立于挑选设备和/或所连接机器的所有其他驱动器来控制。

16、该问题也通过本发明的另一发明性或优选实施方式解决，其中分选盘包含多个开口且其中开口数量与凹穴数量相同。

17、关于本发明的此主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开的特征可并入至其他主题中，且反之亦然。

18、根据此发明性或优选实施方式，除了各自容纳棒棒糖的头部的凹穴以外，挑选盘还包含开口，其中开口的数量与凹穴的数量相同。开口可用于相对于第一传送轮定位挑选盘的凹穴，且反之亦然。优选地，传感器判定开口的位置且将其与设定值进行比较。此信号用于控制挑选盘和/或第一传送轮的伺服电机。开口优选地沿着圆形环设置，优选地在容纳凹穴的圆形环的内部设置。优选地，每个凹穴的中心与一个开口的中心径向对准。优选地，开口具有圆形截面。开口优选地围绕分选盘的圆形环等距分布。

19、开口(优选地开口的数量)优选地用作各个分选盘的标识。

20、优选地，挑选设备包含定位开口的切向位置和/或对应凹穴的切向位置的传感器。此信号允许相对于第一传送轮定位挑选盘，且反之亦然。

21、传感器信号也可用于对一个分选盘上的开口的数量进行计算。此信息可用作各个分选盘的标识。

22、优选地，挑选设备包含控制构件，该控制构件控制第一传送轮和/或挑选盘的旋转速度，优选地彼此独立地控制。

23、本发明的另一实施方式为一种棒棒糖处理装置，特别地一种包含发明性或优选挑选设备的棒棒糖包装装置。

24、关于本发明的此主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开的特征可并入至其他主题中，且反之亦然。

25、根据此实施方式，发明性或优选挑选设备为位于第二传送轮下游的棒棒糖处理装置、优选为棒棒糖包装装置的一部分。

26、本发明另一实施方式为一种操作发明性或优选挑选设备和/或发明性棒棒糖处理装置的方法，其中永久地监测由分选盘或第一传送轮伺服电机提供的扭矩和/或永久地监测分选盘和第一传送轮位置偏差。

27、关于本发明的此主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开的特征可并入至其他主题中，且反之亦然。

28、在本发明意义上，「永久地」优选地为每0.01至100毫秒，更优选地每0.1至10毫秒，甚至更优选地0.2至0.6毫秒。

29、根据本发明的此优选实施方式，永久地监测由驱动分选盘伺服电机提供的扭矩和由驱动第一传送轮伺服电机提供的扭矩。优选地，设定可接受扭矩值的窗口，在该窗口内可自动地校正分选盘和/或第一传送轮位置的偏差。窗口可为与旋转挑选盘和/或第一传送轮所需设定值或平均值的±偏差。优选地存在用于分选盘和用于第一传送轮的不同窗口。每个窗口可为经存储参数，在挑选设备控制系统辨识特定分选盘或特定第一传送轮情况下自动下载该参数。在生产不同棒棒糖的情况下，每个窗口也可为配方(recipe)的一部分。

30、在操作挑选盘和/或第一传送轮所需的扭矩在此窗口内的情况下，挑选设备控制器将自动地补偿挑选盘和/或第一传送轮位置的偏差。在挑选盘或第一传送轮的至少一个伺服电机的所需扭矩在此窗口之外的情况下，设备优选地自动停止。这避免了挑选设备伺服器损坏。

31、以上所述类似地适用于挑选盘和/或第一传送轮的位置。只要分选盘和/或第一传送轮实际旋转位置偏差在窗口内，便自动调整位置。然而，在分选盘或第一传送轮的位置的偏差在窗口之外情况下，设备优选地自动停止。

32、在自动停止后，工人或自动化系统可检测挑选设备，在需要时解决问题且接着重新启动该挑选设备。自动停止为例如需要清洁和/或压碎棒棒糖的指示。

33、该问题也通过本发明另一优选或发明性主题解决，其中，即使在经挑选或经包装的棒棒糖的恒定输出期间或在第二传送轮以恒定速度旋转期间，第一传送轮旋转速度并不恒定。

34、关于本发明的此主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开的特征可并入至其他主题中，且反之亦然。

35、根据本发明的此发明性或优选方法，即使在挑选设备和/或棒棒糖处理装置稳态条件下(例如经挑选或经包装的棒棒糖的恒定输出和/或第二传送轮以恒定速度旋转)，挑选盘和/或第一传送轮旋转速度也不恒定。优选地，挑选盘和/或第一传送轮在其操作期间加速和减速。这允许在生产过程期间校正不规则性，例如弯曲的棒棒糖的棒部。

36、加速和减速允许挑选盘和/或第一传送轮「类弹簧」的行为，特别是螺旋弹簧的行为。优选地，在加速之后减速，且反之亦然。

37、优选地，第一传送轮的旋转速度在自分选盘拣选棒棒糖直至交递至第二传送轮期间改变。优选地，分选盘和第一传送轮的旋转速度在自分选盘拣选出棒棒糖期间改变。

38、也解决所陈述问题的本发明的另一主题为一种改变挑选设备的分选盘和/或第一传送轮的方法，其中分选盘和第一传送轮各自包含经读出的标识构件，且其中计算机系统检查分选盘和传送轮是否匹配在一起和/或是否匹配所需的棒棒糖挑选。

39、关于本发明的此主题的公开内容也适用于本技术案中所主张的其他主题，且反之亦然。关于此主题所公开的特征可并入至其他主题中，且反之亦然。

40、可安装于发明性挑选设备上的所有分选盘和/或第一传送轮优选地具有相同外径。优选地，仅凹穴的数量或凹口的数量更改。

41、根据本发明的此主题，分选盘和第一传送轮均包含标识，该标识允许各个部分单体化，使得与挑选设备相关联的计算机装置准确地知晓哪个分选盘和哪个第一传送轮已连接至挑选设备。在已接收到此信息之后，计算机装置检查所安装挑选盘和第一传送轮是否匹配和/或匹配所需的挑选操作，例如，适合于待挑选的棒棒糖和/或所需容量。优选地，在确认至少一个匹配，优选地所有匹配的情况下，可启动挑选设备。

42、根据本发明「标识」意指至少可从标识中提取将各个部分单体化的信息。然而，标识可包含允许存储附加数据的存储装置，例如操作时间、所执行的维护、维护需要、清洁周期和/或清洁需要。该信息可例如通过挑选设备自存储装置提取和/或可定期更新。

43、优选地，标识为分选盘中的开口的数量，优选地当该盘在挑选设备上旋转时，优选地通过类似计算机装置对该开口进行计算。另一优选替代方案为rfid。